-
"Verfahren und Vorrichtung zum vollständigen entleeren eines mit einer
viskosen oder pastenartigen Substanz angefüllten Behälters Die Erfindung betrifft
ein Verfahren zum vollständigen entleeren eines mit einer viskosen oder pastenartigen
Substanz angefUllten Behälters, bei welchem mit einem an seinem einzusetzenden ffade
geöffneten Rohr eine Offnung im Deckel und im Boden des Behälters angebracht wird,
sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
-
Bs ist ein Verfahren bekannt, bei welchem ein Rohr, welches an seinem
einzusetzenden Rnde geöffnet ist, in den Deckel eines Behälters eingetrieben wird,
welcher teilweise mit einer flüssigen Substanz, æ.B. Kaffesextrakt angefüllt ist,
worauf Dampf durch das Rohr Aber eine gewisse Zeitspanne eingeleitet wird, um durch
die Kondensation des Dampfes den Inhalt aufzuheizen und zu verdttnnen, worauf das
Rohr weiter nach
unten bewegt wird, bis es durch den Boden des Behälters
dringt, worauf es dann sofort wieder angehoben wird, damit der Inhalt des Behälters
frei ausfließen kann.
-
Dieses bekannte Verfahren ist jedoch nicht zur Anwendung in einem
kontinuierlich arbeitenden industriellen Prozeß geeignet, wenn die Behälter mit
einer viskosen oder pastenartigen Substanz gefüllt sind, weil in diesem alle das
Verdünnen der Substanz bis auf den gewünschten Grad - um den Anteil an Rückständen
im Behälter auf ein vertretbares Maß zu reduzieren - zuviel Zeit erfordert und deshalb
aus wirtschaftlichen Gründen nicht tragbar ist.
-
Es ist außerdem bekannt, -eine viskose oder pastenartige Masse enthaltende
Behälter mit einem Dosenöffner zu öffnen und den Inhalt auszuschütten, wonach der
Behalter mit Hilfe einer Spülflüssigkeit zur Entfernung der Rückstände von Hand
ausgespült wird Da ein mehr automatisches Verfahren fehlt, wird das zuletzt beschriebene
Verfahren noch in Fabriken angewandt, in welchen täglich eine große Anzahl von mit
derartigen Brzeugnissen angefüllten Behältern geleert werden müssein. Ein typisches
Beispiel für ein viskoses oder pastenartiges Erzeugnis ist Tomatenpüree, welches
als Zusatz für die Verwendung in der Lebensmittelindustrie in zylindrischen Dosen
angeliefert wird. Fs ist ersichtlich, daß dieses Verfahren viel Arbeitsaufwand erfor-.
-
dert und nicht den Anforderungen entspricht, welche heute an Heratellungaverfahren
gestellt werden. Bin zusätzlioher Nachteil dieaes Verfahrena ist die Tatsaohe, daß
aolche Behälter, bei welchen die Deckelflansche wKhr«nd des Transports beschädigt
worden aind, nicht
ringeui geöffnet werden können, weil hierdurch
Schnittwunden hervorgerufen werden können, nachdem der Deckel nicht vollständig
abgenommen worden ist. Auch das AusspUlen mit Wasser kann oft Rückstände des Inhalts
zurttcklassen, welche am Boden oder der Innenwandung des Behälters haften bleiben
und einen entsprechenden Verlust darstellen, wenn die Behälter mit Wasser gespült
werden.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, welches alle
vorstehend erwähnten Nachteile der bekannten Verfahren tiberwindet. Erfindungsgemäß
wird dies dadurch erreicht, daß in den Zwischenraum zwischen der Kante der Öffnung
im Deckel und der Außenseite des Rohrs Druckluft in das Innere des Behälters eingeführt
wird und daß das Innere des Behälters zum Entleerten seines Inhalts mit einer Sptilflüssigkeit
ausgesprüht wird, welche durch das Rohr zugeführt wird. Der gröseere Teil des Behälterinhaltes
wird damit aus dem Behälter herausgedrückt, während der Teil des Inhalts, welcher
noch an der Innenseite des Behälters anhaftet, losgespült und aufgelöst wird, sodaß
er mit der Spülflüssigkeit abfließen kann.
-
Das vorliegende Verfahren umfaßt das Einspeisen der Spülflüssigkeit
nachdem die Druckluft bereits während einer gewissen Zeitspanne zugeführt worden
ist. Diese Zeitspanne stellt sicher, daß die Gesamtmenge des herauszulösenden Materials
auf ein Minimum gesenkt und so schnell wie möglich entleert wird, so daß die ftlr
das vollständige Entleeren des Behälters erforderliche Zeit so kurz wie möglich
ist.
-
Es ist empfehlenswert, den Inhalt des Behälters und die Spülflüssigkeit
Uber das eingesetzte Ende des Rohrs su entfernen, eo daß die Notwendigkeit entfällt,
das Rohr wieder etwas anzuheben, nachdem es durch den Boden des Behälters gedrückt
worden ist.
-
Bei einer bevorsugten Ausftihrungsform des erfindungegemäßen Verfahrens
werden die Unterseite des Deckels und der Abschnitt der inneren Wandung, welcher
unmittelbar unterhalb des Behälterdeckels liegt, wie auch derjenige Abschnitt des
Behälters, welcher die t)bergangszone zwischen der inneren Wandung und dem Boden
umfaßt, gleichzeitig mit der Spülflüssigkeit besprüht.
-
Dadurch wird sichergestellt, daß alle Wandungsabsohnitte und die Übergangszone
zwischen den Wandungsabeehnitten durch die Spülflüsdgkeit besprüht werden, wodurch
der Behälter vollständig entleert wird.
-
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des beschrieben
Verfahrens ist mit einem Rohr versehen, welches an seinem einzusetzenden Ende offen
ist und derart angeordnet ist, daß ea durch den Deckel und den Boden des Behälters
gestoßen werden kann. Erfindunagemäß ist das Rohr mit einem Kragen versehen, welcher
die Einsetztiefe begrenzt und ein ringförmiges Dich.
-
tungselement besitzt, welches eine ringförmige Kammer um das Rohr
bildet, wobei diese Kammer über eine in dem Kragen vorgesehene Bohrung mit einer
Versorgungshauptleitung für Druckluft verbunden werden kann, währand das Innere
des Rohrs mit einer Speiseleitung für die Spülflüssigkeit verbunden werden kann,
welche über Sprühöffnungen auseprühbar ist, wobei die Rohrwandung
nahe
ihrem einzusetzenden Ende mit einem oder mehreren Langlöchern zum Ab£thren des Behälterinhalts
und der versprühten Spülflüssigkeit über das Innere des Rohrs versehen ist, während
ein im Rohr vorgesehenes Drosselstück verhindert, daß die Spülflüssigkeit das Rohr
direkt verläßt.
-
Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäß en Vorrichtung
weist dem Kragen benachbart eine Reihe von Sprühffnungen auf, um die Unterseite
des Deckels und den unmittelbar unterhalb des Behälterdeckeis liegenden Abschnitt
der inneren Wandung zu besprühen und in dem Drosselstück ist eine konische Reihe
von Sprühkanälen vorgesehen, um den Behälterabachnitt durch die Löcher in der Rohrwandung
zu besprühen, welcher die Ubsrgangazone zwischen der inneren Wandung und dem Boden
umfaßt. Diese Maßnahme hat das Ergebnis, daß die hohe Geschwindigkeit, mit welcher
die Spülflüssigkeit aus den Sprühmündungen unterhalb des Eragens wie auch aus den
Sprühkanälen austritt, ein heftiges Bespritzen des Behälterinneren bewirkt, sodaß
alle Teile des Behälterinhaltes, welche an der Innenaeite des Behälters anhaften,
sicher losgesprüht werden.
-
Bei dieser Konstruktion steht das Innere des Rohrs vorzugsweise in
Verbindung mit einer im Kragen vorgesehen nen Bohrung, welche mit einer Speiseleitung
für die Spülflüssigkeit verbindbar ist. Diese Maßnahme hietet den Vorteil, daß das
an den Kragen anschließende Ende des Rohre frei von Speiseleitungen bleibt, so daß
die Vorrichtung zur automatischen Steuerung geeignet ist.
-
Die Vorrichtung kann danpvollautomatisch oder halbautomatisch gesteuert
werden. Ein Beispiel einer halbautomatischen Betätigung wird nachfolgend beschrieben.
-
Anhand der nun folgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungebeispiele der Erwindung wird diese näher erläutert.
-
Es zeigt: Fig. 1 einen Axialschnitt durch die erfindungagemäße Vorrichtung,
Fig. 2 eine Seitenansicht der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung, welche durch Mittel
zur halbautomatischen Steuerung der Vorrichtung in einem Rahmen gelagert ist und
Fig. 3 ein Schaltbild der halbautomatischen Steuerung.
-
Wie aus Fig.1 ersichtlich ist, besteht die erfindungsgemäße Vorrichtung
aus einem hohlen Zylinder A, welcher durch ein Rohr 1 mit kreisförmigem Querschnitt
gebildet wird, das an einem Ende geschlo-sen ist, während das andere Ende mit einer
scharfen, angeschrigten Kante 3 versehen ist. Anschließend an das geschlossene Ende
des Rohres 1 ist ein ringförmiger Kragen 4 vorgesehen, welcher fest mit der Rohrwandung
'v.erbunden ist.
-
In diesem Kragen ist eine radiale Bohrung 5 vorgesehen, welche sich
nach einer entsprechenden Mündung 6 in der Wandung des Rohrs 1 öffnet, während das
andere Ende der Bohrung 5 eixe Verbindungsnippel 7 trägt, der mit der Speiseleitung
zur Zuführung der Spülflüssigkeit verbindbar ist. In einem anderen Abschnitt des
Kragens 4 ist eine Bohrung 8 vorgesehen, welche aus zwei rechtwinkelig
zueinander
verlaufenden Kanälen besteht, welche sich auf der einen Seite nach der Unterseite
des Kragens 4 , dem Rohr 1 benachbart, öffnen und welche auf der anderen Seite,
wie durch 9 gekennzeichnet, sit einz Anschluß mit Innengewinde versehen sind, an
welchen eine Versorgungsleitung für Druckluft angeschlossen werden kann. In einer
ringförmigen Rut an der unterseite des ringförmigen Kragens 4 ist ein ringföraiges
Dichtungselement 10 befestigt, welches vorzugsweise aus einem elastischen Material,
z.B.
-
Gu-i, besteht, und welches zusammen mit dem Rohr 1 ein. ringförmige
hohle Kammer 11 bildet, in welche sich die Bohrung 8 öffnet. Die Wandung des Rohres
1 besitzt im Anschluß an das einzuführende Ende 2 Langlächer 12, whhrend ein Drosselstüok
13 im Rohr in einer kurzen Entfernung von den Langlöchern 12 vorgesehen ist und
eine Anzahl von engen Bohrungen 14 aufweist, deren Jede in der Erzeugenden einer
konischen Oberfläche liegt, deren Spitze vom einzusetzenden Ende des Rohres entfernt
ist und in der Achse des Rohres 1 liegt. Im Rohrwandungsabschnitt zwischen den Langlöchern
12 und dem Drosselstück 13 sind Mündungen 15 vorgesehen, deren Mittelpunkte auf
den Achsen der Bohrungen 14 liegen.
-
Außerdem ist in einer kurzen Entfernung unterhalb des ringförmigen
Dichtungselementes 10 eine Reihe kleinerer Öffnungen 16 in der Wandung des Rohrs
1 vorgesehen.
-
Der die erfindungsgemäße Vorrichtung tragende Rahmen ist schematiech
in Fig.2 dargestellt und wird durch das Bezugszeichen 17 gekennzeichnet. Der Rahmen
17 kann zur Anbringung der halbautomatischen Steuervorrichtung ausgebildet sein,
welche schematiseh in Fig.3
dargestellt ist. Das Rohr 1 ist in hülsenförmigen
Lagerstücken, beispielsweise aus Nylon, eines Führungerohrs 18 verschiebbar gelagert,
welches Ftlhrungsrohr in senkrechter Lage in einem vorspringenden Teil 19 des Rahmens
17 befestigt ist. Anschließend an und parallel zu.' Führungsrohr 18 ist ein pneumatischer
Zylinder 20 im vorspringenden Teil 19 des Rahmens 17 befestigt, wobei der Kolben
21 des Zylinders 20 fest mit dem rlngförmigen Kragen 4 verbunden ist. Mit B ist
ein geflillter Behälter bezeichnet, der in unterbrochenen Linien dargestellt ist
und welcherssur Entleerung entweder von Rand in eine Halterung 22 eingesetzt wird,
welche für diesen Zweck vorgesehen ist und in einem Stück 0k mit dem Rahmen 17 ausgebildet
ist, oder der Behälter wird in Abständen durch ein geeignetes F6rderband herangeschafft.
Im letzteren Falle ist eine vollautomatische Steuerung der Vorrichtung möglich.
-
Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist wie folgt: Nachdem das Rohr 1
in einen gefüllten Behälter eingetrieben worden ist, während welchen Vorganges die
scharfe, abgeschrägte Kante 3 zunächst durch den Deckel des Behälters und dann durch
seinen Boden dringt, und nachdem das ringförmige Dichtungselement auf dem Dekkel
aufliegt, wobei die Langlöcher 12 sich teilweise oberhalb und teilweise unterhalb
des Behälterbodens befinden, wird Druckluft über die Verbindung 9, die Bohrung 8
und die ringförmige Kammer 11, welche nun durch den Deckel des Behälters abgeschlossen
ist, eingedrückt. Diese Druckluft dringt in das Innere des Behalters längs des Rohres
1 ein, weil sich beim Eintreiben des Rohres 1 in den Deckel die Kante des eo gebildeten
Loches nach innen biegt. Die Druckluft wird den
größten Teil des
Behälterinhaltes herausdrücken, und zwar Ueber den Teil der Langlöcher 12, welcher
sich oberhalb des Behälterbodens befindet. Es ist ersichtlich, daß die Druckluft
nicht den gesamten Behälterinhart herausdrücken kann, weil ein Teil des Behilterinhalte
an den Innenwandungen des Behälters anhaftet.
-
Demgemäß wird nach einer gewissen Zeitspanne eine Spülfitissigkeit
durch die Bohrung 5 und die Öffnungen 6 in das Innere des Rohres 1 eingeführt. Die
gezeigte Steuervorrichtung hält die Druckluftversorgung während des Einspeisens
der Spülflüssigkeit aufrecht, es ist dies Jedoch keine wesentliche Bedingung. Die
SpUlflüssigkeit, welche unter Druck eingeführt wird, wird durch die kleinen Offnnngen
16 sowie die Öffnungen 15 heftig verspritzt. Während dieses Vorganges stellen die
aus den Öffnungen 16 austretenden Strahlen sicher, daß die Unterseite des Deckels
und der Innenwandungeabschnitt unmittelbar unterhalb des Deckels freigespült werden,
während die Strahlen aue den Bohrungen 14 die Übergangszone zwischen der Innenwandung
und dem Boden des Behälters besprühen, so daß die Reste des Behälterinhaltes losegespült,
aufgelöst und dann über die Langlöcher 12 des. Rohres 1 und das Iere des Rohres
1 horausgespült werden. Es hat auch bei Versuchen gezeigt, daß Dosen mit Tomatenpürre
mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung vollständig leergespült werden. Bei diesen
Versuchen wurde Druckluft von 1/2 Atmosphäre benutzt, wobei das Versorgungsrohr
7 an eine Wasserleitung mit einem Druck von 3 1/2 Atmosphären allgeschloseen war.
Es ist verständlich, daß der Druck der benutzten Druckluft der Viskosität des Behälterinhaltes
angepaßt werden sollte und die Temperatur der Spülflüssigkeit der Zußammensetsung
des Be hälterinhaltes.
-
Eine Steuervorrichtung zur halbautomatischen Steuerung der in den
Fig. 1 und 2 gezeigten Vorrichtung, welche ff;Lr das Entleeren von mit Tomatenpürre
gefüllten Behältern geeignet ist, wird nun anhand der Fig.3 erläutert, in welcher
A den als eine Sprühdüse wirkenden hohlen Zylinder und 19 und 20 den vorspringenden
Teil des Rahmens 17 bzw. den pneumatisohen Zylinder bezeichnen. Es wird erwähnt,
daß eine solche Steuerungsvorrichtung an sich bekannt ist.
-
Wenn die Bedienungsperson den Knopf 23 des Vierweg-Luftventils 24
niederdrückt, wird Druckluft von 4 Atmosphären dem Zylinder 20 oberhalb des Kolbens
21 zugeführt, wodurch die durch das Rohr 1 gebildete SprUhdiiae in die Dose mit
Tomatenpürre eingetrieben wird, bis das Dichtungselement 10 (Fig.1) an dem Deckel
des Behälters anliegt und fest in dieser Lage gehalten wird. Gleichzeitig wird Druckluft
in die Kammer 11 (Fig. 1) eingespeist, wobei der Druckregler 25 den Druck auf 0,5
Atmosphären herabsetzt. Außerdem wird Druckluft über eine Leitungsverüngung 26 in
einen Speicherbehälter 27 eingeleitet, wodurch der Druck im Behälter langaam ansteigt,
bis der Druck beispielsweise nach 12 Sekunden einen solchen Wert erreicht, daß das
Dreiwegventil 28 niedergedrückt wird. Die Druckluft von vier Atmosphären betätigt
dann ein Wasserabsperrventil 29, sodaß Wasser unter einem konstanten Leitungsdruck
von 3,5 Atmosphären direkt in das Innere der Sprühdüse eingeführt wird. Da die unter
vier Atmosphären stehende Druckluft außerdem über die Leitungsverjüngung 30 in einen
Speicherbehälter 31 eingeleitet wird, wird sich der Druck in diesem Kessel
langen
erhöhen, bs beispielsweise nach 12 Sekunden dieser Druck einen solcben Wert erreicht
hat, daß das Vierwgventil 24 zurück in seine Ausgangsposition gedruckt wird. Dadurch
wird die Versorgung des Steuersystem mit der Druckluft von vier Atmosphären unter
brocken, während Druckluft mit vier Atmosphären in den Zylinder 20 unterhalb des
Kolbens 21 eintritt, so daß die Sprühdüse nun in ihre höchste Stellung zurUckgeführt
wird. Durch das Unterbrechen der Druckluftzufuhr zum Steuersystem schließt sich
aufeinanderfolgend die Wasserzufuhr (weil das Wasserventil 29 zugeschlagen wird)
und die Druckluftversorgung zur Sprühdüse, worauf der Speicherbihälter 31 über die
Rohrverjüngung und die Auslassöffnung 32 des Dreiwegventlls 28 entleert wird und
der Speicherbehälter 27 über die RohrverJüngung 26 und die Auslassöffnung 33 des
Vierwegventils 24.
-
Die Luft oberhalb des Kolbens 21 wird ebenfalls über die Auslassöffnung
33 entleert.
-
Patentansprüche: