JP2011501694A - 容器セル、特にボトルセル、およびそのような容器セルを有する容器ケージ - Google Patents

Abstract

本発明は、新しい種類の容器セル（３）であって、容器洗浄機械、特にボトル洗浄機械の容器セルであり、洗浄する容器を収容するための、セルカバー（４，５）によって取り囲まれかつプラスチック製の内部表面を有するセル内部空間を有する容器セルに関する。

Description

本発明は、請求項１の上位概念に係る容器セルおよび請求項１３の上位概念に対応する容器ケージに関する。

容器セルまたはボトルセルは、容器洗浄機械またはボトル洗浄機械における容器ケージまたはボトルケージの構成要素として公知であり、多数の容器ケージまたはボトルケージによって形成される搬送システムによって、各容器洗浄機械またはボトル洗浄機械のさまざまな洗浄ゾーンおよび処理ゾーンを通って搬送される間、そこで容器またはボトルを収容するために使用される（特許文献１）。

さらに、自身の壁部またはカバーがそれぞれ円筒状または多角形状に形成されるパーツとこれに続く先細のパーツ（終端部領域）からなる容器セルまたはボトルセルもまた公知である（特許文献２）。その際、先細のパーツおよび、円筒状または多角形状のパーツのセルキャリアに収容される部分が完全にプラスチックで製造されており、一方セルキャリアを超えて突き出していて、終端部領域から離れた、カバーの部分パーツは金属薄板で製造されているか、または金属薄板で補強されている。

特に、容器セル内での位置決めおよび／または固定にとって、および／または容器セル内での容器の処理にとって、および／または容器セル内での処理メディアの流れにとって最善な形成、とりわけセル内部表面の構造および／または造形を容器セルの容易な製造で実現するために、そのような容器セルを完全に型部品としてプラスチックから製造することもまた通常よく行われている。この際、不都合であるのは、そのようなプラスチック製の容器セルは、特に安定性の理由から比較的大きな質量を有し、このため高い熱容量を有するということである。これは、様々な処理ゾーン間での温度差によってと、これに起因する処理ゾーンを運搬する際の容器セルの常時加熱および冷却によって、容器洗浄機械の運転の際に著しいエネルギー損失を結果としてもたらす。

ドイツ連邦共和国特許出願公開１９５ ４２ ６７３号明細書 ドイツ連邦共和国特許出願公開４２ ４２ ３７５号明細書

本発明の課題は、高い機械的安定性および熱的安定性のもと、並びに特に形状および構造に関しても最善に形成されたセル内部表面のもと、低い熱容量を有する容器セルを提示することである。

この課題の解決のために、請求項１に対応する容器セルが形成される。一つのセルキャリアおよび複数の容器セルから成る容器ケージは、請求項１３の主題である。

本発明に係る容器セルは、その特別な形態により驚くべき方法のもと、簡易化された製造方法によって製造可能であって、容器の洗浄または処理のために少なくとも容器セルの内部表面に最善に構造化された及び／又は形成された容器セルの利点を、低下された熱容量という利点と結びつけ、これによって本発明に係る容器セルを設けられた容器洗浄機械の運転の際の本質的なエネルギーセーブとも結びつけられる。

本発明の改良形、利点および適用可能性は、後述する実施例の説明および図からも明らかになる。その際、記載される及び／又は図として表される全ての特徴は、基本的にそれ自身または任意の組合せで本発明の主題であり、請求項内のそれらの組合せまたはそれらの従属関係には依存しない。請求項の内容もまた、明細書の構成要素に対して作成される。

一つのセルキャリアおよびこのセルキャリアに設けられたボトルセルまたは容器セルからなる容器ケージの簡略部分斜視図 本発明のさまざまな実施形における容器ケージの容器セルの壁部またはカバーの各部分切断図 本発明のさまざまな実施形における容器ケージの容器セルの壁部またはカバーの各部分切断図 本発明のさまざまな実施形における容器ケージの容器セルの壁部またはカバーの各部分切断図

図１および２において全般にわたり１でもって符号を付された容器ケージは、基本的には、好ましくは耐食性の薄鋼板から製作されるケース状のセルキャリア２と、複数のボトルセルまたは容器セル３から成る。このボトルセルまたは容器セルは、セルキャリア２の収容部２．１内にちょうど合うようはめ込まれており、この収容部に例えばロック部によって回転防止式かつ正確にしっかりと保持されている。

容器ケージ１は、ボトルまたはそのようなボトル状に形成された容器を洗浄するための図示されていない容器洗浄機械の構成要素であり、その際特に容器洗浄機械の搬送システムの構成要素である。この搬送システムは、同様の容器ケージ１を多数備えている。この容器ケージは固定ブラケット２．２でもって、自身のセルキャリア２と共に、各々両端部において、周回する搬送要素、例えば周回する搬送チェーンに保持されており、この搬送要素でもって洗浄を要する容器が洗浄ゾーンと処理ゾーンを通って動かされる。

容器セル３の一般的造形は、洗浄する容器またはボトルの造形におおよそ合わせてあり、すなわち、各容器セル３のカバーまたは壁部４は、表されている実施形では基本的に多角形状または正方形状の角を丸められた外部断面および内部断面を有していて、図１の表示では容器ケージ１の上側で開いているか、またはそこで開いたボトルセル端部または容器セル端部を形成している管状のパーツ４と、パーツ４に下方に向かって接続しており、かつ切断円錐形状に先細の終端部領域（Ｍｕｅｎｄｕｎｇｓｂｅｒｅｉｃｈ）またはパーツ５とから構成されている。パーツ５に対しては、容器セル３に収容される各容器がその終端部領域でもって接している。

パーツ４は、部分パーツ４．１でもって、セルキャリア２の上側から飛び出しており、部分パーツ４．２でもってセルキャリア２に収容されている。パーツ５は、セルキャリア２の下側から飛び出している。容器セル３に収容される容器の処理を可能にするため、容器セル３の壁部内に開口部６および７が設けられており、特に多数の開口部７がパーツ５の底部に設けられている。

容器セル３の独自性は、そのカバーまたはその壁部が少なくとも全ての領域４において、しかし好ましくは領域５においても、そしてその結果いずれにせよ容器セル全長の大部分にわたって、複数層状に、つまり少なくとも二層状に形成されており、つまり低い特有の熱容量での必要な強度のための第一の材料からなる少なくとも一つの層と、特に容器の養生（Ｓｃｈｏｎｕｎｇ）のために使用される、第二の材料からなる少なくとも一つの別の層とから形成される。第一の材料は、その際例えば金属であり、第二の材料は適切なプラスチック、例えば繊維強化プラスチック、例えばガラス繊維強化プラスチックである。この意味において容器セル３は表されている実施形では、容器セル３の外側または外部表面の少なくとも大部分を形成し、好ましくは耐腐食性の薄鋼板から造られているキャリアボディ８と、好ましくは全容器セル内部表面を形成しており、プラスチック、例えば繊維強化プラスチック、例えばガラス繊維強化プラスチックからなる層（Ｌａｇｅ）またはレイヤー（Ｓｃｈｉｃｈｔ）９とから構成される。

キャリアボディ８は、例えば型押し成型された、または流体成型された薄板部分から造られ、詳しく言うと好ましくは、およそ０．７から１．０ｍｍの領域の材料厚さを有する薄鋼板を用いて造られる。例えばキャリアボディ８の製造は、薄鋼板から、各二つの部分キャリアボディまたはハーフキャリアボディが形成され、プラスチック層９がもたらされる前にこれらが互いに接続されるというように行われる。キャリアボディ８を製造する原材料（Ａｕｓｇａｎｇｓｍａｔｅｒｉａｌ）としては、薄壁状の金属管または鋼管が使用されることが可能である。

プラスチック層９は、例えば繊維強化プラスチックから形成され及び／又は例えばシンタリング（Ｓｉｎｔｅｒｎ）、吹きつけ（Ａｕｆｓｐｒｉｔｚｅｎ）、浸漬（Ｔａｕｃｈｅｎ）または他の適切な方法のもと、容器セル内部表面の適切な造形へともたらされる。

図３は、別の実施形として容器セル３ａを、図２の表現でもって示す。この容器セル３ａは、プラスチック層９の代わりに海綿状プラスチックからなるプラスチック層９ａが使用される点のみが、基本的に容器セル３と異なっている。プラスチック層９ａは、例えば、造形プロセス中またはインモールド工法（Ｉｎｍｏｌｄ−Ｖｅｒｆａｈｒｅｎ）内においてキャリアボディ８に設けられるか、またはこれに噴射（ａｎｓｐｒｉｔｚｅｎ）される。プラスチック層９ａをまず海綿状プラスチック形成部分として製造し、引き続いてキャリアボディ８と接続するという可能性も基本的に存在する。プラスチック層９ａは少なくともその自由になっている表面側は、閉孔性（ｇｅｓｃｈｌｏｓｓｅｎｐｏｒｉｇ）の層として可能な限り滑らかな表面を有して製造される。図３でまた簡略的に位置１０でもって記載される機能要素であって、特に洗浄する容器の最善の位置決めまたは保持のため、容器セル３ａ内の最善の流れ状況の達成のため、並びにアクセス困難な容器領域の改善された洗浄のため、および容器をいたわるための機能要素は、例えばプラスチック９ａの構成要素であるか、またはこの層に付着成型（ａｎｆｏｒｍｅｎ）される。

容器セル３または３ａは、特に、プラスチック層９または９ａを設ける際の造形プロセスを通じて、容器セル内部表面が、その形状、延在方向、構造化、付着成型された機能要素（図２および３の位置１０）等に関して、簡易化された製造プロセスで形成されることができ、これは特に以下のために必要である。
・ 洗浄する容器の最善の位置決め及び／又は保持のため、特に容器、とりわけペットボトルをも挟み込むため、
・ 容器セル３内の洗浄媒体または処理媒体の最善の流れ状況のため、特にラベル（Ｅｔｉｋｅｔｔｅ）またはラベルかす（Ｅｔｉｋｅｔｔｅｎｒｅｓｔｅｎ）を剥がしおよび取り去るのを改善するために渦を有する流れを発生するため、
・ 例えばボトル首輪部分（Ｂｅｈａｅｌｔｅｒｈａｌｓｒｉｎｇｅｎ）のような、アクセス困難な容器領域の改善された洗浄のため
・ 容器のていねいな取扱等のため。

さらに、特に各容器セル３または３ａの閉じた端部は、そこでの、格子状の構造を形成する開口部７によって、特に簡単な方法で、プラスチック層９または９ａの対応する造形を通じて実現可能である。

磨耗低減のために、容器セル３または３ａに追加的な層またはレイヤーとして、ナノ粒子（例えばカーボンナノ繊維材料（Ｃａｒｂｏｎ−Ｎａｎｏｆａｓｅｒｍａｔｅｒｉａｌ））を有する表面コーティングを設けるか、または、このナノ粒子を適切なマトリックス、例えばポリマーマトリックス内に含む物質から設けられており、詳しく言うと好ましくは、容器セル３または３ａの内部表面、特に容器と接触する箇所に設けられている。これは図２では容器セル３のために層９．１および１０．１でもって示唆されている。

キャリアボディ８によって容器セル３または３ａは、十分に高い安定性を有するので、容器の位置決め、保持及び／又は洗浄のための、容器セル内部表面の最善の造形という利益を保持したまま、容器セル３または３ａの全質量と、その際特にプラスチックの質量を低く抑えることができ、すなわち容器セル３または３ａに対して、プラスチックから造られた従来の容器セルに比べて著しく低下した熱容量を生じ、つまり容器洗浄機械の運転の際の著しいエネルギーセーブという利益を有する。それゆえ、例えば記載した形態の容器セル３または３ａは、プラスチックから造られた従来の容器セルと比較して、１８％に登るエネルギーセーブを達成することが可能である。

本発明に係る形態は、すなわち、容器セル内部表面の最善の造形という利点を、熱容量の著しい減少と、およびこれに伴う洗浄機械の運転の際の著しいエネルギーセーブとに結びつける。

図４は、別の実施形としての容器セル３ｂを示す。この容器セル３ｂは、容器セル３および３ａとは、プラスチック層９または９ａに相当するプラスチック層９ｂが、部分的にのみ設けられている点が異なり、これによってプラスチック材料の全質量のさらなる低減が行われる。部分的に設けることは、さまざまな形態で行われ、例えば、プラスチック層９ｂを点状及び／又は縞状または格子状のみ設けるか、また対応して開口部または窓部を設けることによって行われる。

容器セル３−３ｂがその外側面にプラスチック層を有して設けられる場合、これらはまた、それぞれ前述した方法で部分的にのみ設けられることが可能である。

本発明を実施例により前述の通り説明した。多くの変形およびバリエーションが、それによって本発明が基礎とする発明の思想を離れることなく可能であることは当然である。

これまでは、プラスチック層９が単に容器セル内部側のみに設けられるという点から出発していた。各キャリアボディ８を外側にもプラスチック層を有して設けることは基本的に可能であり、簡易化された造形プロセスによって、ボトルセル外側面または容器セル外側面に同様に複雑な形状または構造が実現され、これらは例えば容器セルをセルキャリア２に簡単に固定するためなどに使用される。もちろん、内側のみのプラスチック層９は、有利な解決策を示している。
さらに、容器セル３または３ａがその内側及び／又は外側にプラスチック層を有し、これらが、使用されるプラスチック材料の性質、これら材料の特性、使用される添加物（Ｚｕｓａｅｔｚｅ）、特に充填材料（Ｆｕｅｌｌｅｒ）等に関して異なっており、しかし各前提（Ｅｒｆｏｒｄｅｒｎｉｓｓｅｎ）に合わせてあるということが可能である。

１ 容器ケージ
２ セルキャリア
３，３ａ，３ｂ 容器セルまたはボトルセル
４，５ 容器セルまたは容器セル壁部のパーツ
４．１，４．２ 部分パーツ
６，７ 開口部
８ 耐腐食性の薄鋼板からなるキャリアボディ
９，９ａ，９ｂ プラスチック層
９．１，１０．１ 層
１０ 容器キャリア内部表面の構造

Claims (13)

1. 容器洗浄機械、特にボトル洗浄機械の容器セルであって、洗浄する容器を収容するための、セルカバー（４，５）によって取り囲まれかつプラスチック製の容器セル内部空間表面を有するセル内部空間を有する容器セルにおいて、
   セルカバー（４，５）が、容器セル長さの少なくとも大部分にわたって複数層として、少なくとも、第一の材料から成る一つの薄い壁状のセルボディまたはキャリアボディ（８）から、および第二の材料から成っており、少なくとも容器セル内部表面を形成する層（９，９ａ，９ｂ）から成ることを特徴とする前記容器セル。
2. 第一の材料が、例えば鋼であることを特徴とする請求項１に記載の容器セル。
3. 第二の材料がプラスチック、例えば繊維強化プラスチック及び／又は海綿状プラスチックであることを特徴とする請求項１または２に記載の容器セル。
4. セルボディまたはキャリアボディ（８）が、容器セル長さの少なくとも大部分にわたって容器セルの外部表面を形成していることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の容器セル。
5. 容器セル内部表面が、容器の位置決め及び／又は保持及び／又は洗浄を最適化する造形または構造を有するプラスチックの成型により、形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の容器セル。
6. プラスチック層（９，９ａ，９ｂ）が、噴射または吹き付けにより、コーティング方法またはシンタリング方法により、浸漬により及び／又は泡立てにより設けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の容器セル。
7. セルボディまたはキャリアボディ（８）が、薄い壁状に、例えばおよそ０．７から１．０ｍｍの間の領域の材料厚さを有して形成されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の容器セル。
8. セルボディまたはキャリアボディ（８）が、金属薄板から、塑性成型、例えば型押し成型または流体成型された薄板部材として造られていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の容器セル。
9. セルボディまたはキャリアボディ（８）が薄い壁状の菅から造られていることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の容器セル。
10. セルカバーが、基本的に管状であって容器セルの開口端部を形成するパーツ（４）、およびだんだん細くなっており例えば切断円錐形状に先細となるパーツ（５）を有すること、セルボディまたはキャリアボディ（８）が、管状のパーツ（４）の少なくとも全領域にわたって広がっており、好ましくは先細のパーツ（５）の長さの少なくとも一部にわたっても広がっていることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の容器セル。
11. セルボディまたはキャリアボディ（８）が、先細のパーツ（５）の全長にわたって延びていることを特徴とする請求項１０に記載の容器セル。
12. 表面コーティング（９．１，１０．１）が、磨耗減少のためにナノ粒子を有して、または適切なマトリックス状、例えばポリマーマトリックスを含む物質のナノ粒子から設けられており、好ましくは容器セルの内部表面に設けられていることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の容器セル。
13. 容器洗浄機械のための容器ケージであって、一つのセルキャリア（２）およびセルキャリア（２）に設けられた複数の容器セル（３，３ａ，３ｂ）から成る容器ケージにおいて、
    容器セル（３，３ａ，３ｂ）が、請求項１から１２のいずれか一項に従い形成されていることを特徴とする容器ケージ。

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