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Dokumentenidentifikation DE10031634B4 15.07.2004
Titel Verfahren zur Reinigung von Greifern von Packmaschinen
Anmelder Grip Tec Technische Produkte GmbH, 83075 Bad Feilnbach, DE
Erfinder Hanusch, Hans, 83088 Kiefersfelden, DE
Vertreter Andrae Flach Haug, 83022 Rosenheim
DE-Anmeldedatum 29.06.2000
DE-Aktenzeichen 10031634
Offenlegungstag 17.01.2002
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 15.07.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 15.07.2004
IPC-Hauptklasse B65G 45/22
IPC-Nebenklasse B08B 3/12   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung von Greifern von Packmaschinen mit insbesondere glocken- oder tulpenförmigen Greiferelementen.

Für das maschinelle Ergreifen und Umsetzen von Gegenständen wie Flaschen und anderen Behältern, insbesondere Flüssigkeitsbehältern, kommen Packmaschinen mit Greiferköpfen zum Einsatz, an denen meist eine Mehrzahl von Greifern befestigt sind. Die Greifer weisen beispielsweise mit Druckluft beaufschlagbare elastische Greifereinsätze oder druckluftbetätigte Greiferbacken oder Greiffinger auf. Denkbar sind auch mechanische oder insbesondere elektrisch wirkende Greifer.

Wenn beispielsweise Bierflaschen in Trägern eingesetzt bzw. aus Trägern entnommen werden sollen, weist der entsprechende Greiferkopf beispielsweise 20 Greifer auf, die in einer 5 × 4 Matrix angeordnet sein können. nie Greifer werden für das Ergreifen der Flaschen auf die Flaschenhälse abgesenkt, so dass die Flaschenhälse gegriffen werden können. Alle Flaschen eines Gebindes lassen sich auf diese weise gleichzeitig hochheben, umsetzen und ablegen.

Bei den genannten Greifköpfen tritt das Problem auf, dass die Greifer und insbesondere auch die innenliegenden elastischen Greifereinsätze, Greiferbacken oder Greiffinger während der Benutzung aufgrund des Kontaktes zu den zahlreichen transpartierten Gegenständen verschmutzen. Diese Verschmutzungen können zu hygienischen und optischen Pröblemen an den umzusetzenden Gegenständen führen. Bei einer starken Verschmutzung kann auch die sichere Halterung der Gegenstände in den Greifern sowie die ordnungsgemäße Komprimierung der Greifereinsätze bzw. die Rückstellung der Greiferbacken/Greiffinger beeinträchtigt werden. Aus diesen Gründen müssen die Greifer und insbesondere die elastischen Greifeinsätze bzw. Greiferbacken/Greiffinger von Zeit zu Zeit gereinigt werden.

Die Reinigung der Greifer wird gemäß einem bekannten Verfahren von Hand durchgeführt, wobei improvisierte Hilfsmittel wie Akkuschrauber zum Einsatz kommen, in den eine zugeschnittene Bürste eingesetzt wird. Eine derartige Reinigung ist zeit- und arbeitsaufwendig, personalintensiv und verursacht lange Stillstandszeiten der Packmaschine, was die Produktianskasten beträchtlich erhöht. Insbesondere wird überdurchschnittlich Wasser bzw. Reinigungsmittel verbraucht, was auch aus Umweltgesichtspunkten problematisch ist.

Weiterhin ist aus der DE 196 19 000 A1 ein Verfahren zum Reinigen von farb- und lackverschmutzten Gegenständen bekannt, bei dem die Gegenstände in einem geschlossenen Behälter mittels einer Mehrzahl von Reinigungsdüsen mit einer Reinigungsflüssigkeit oder Druckluft besprüht werden. Der Reinigungsvorgang wird dabei durch Beschallung der Gegenstände mit Ultraschall unterstützt. Alternativ werden die Gegenstände in ein Flüssigkeitsbad aus Reinigungsflüssigkeit eingetaucht und dabei mit Ultraschall behandelt. Dieses bekannte Verfahren bringt jedoch bei der Reinigung von Greifern mit insbesondere glocken- oder tulpenförmigen Greiferelementen, d.h. bei Greiferelementen, die einen nach unten offenen und nach oben geschlossenen Hohlraum aufweisen, nicht die gewünschten Ergebnisse, da beim Eintauchen der Greiferelemente in die Reinigungsflüssigkeit Luftblasen in den Hohlräumen zurückbleiben, so dass die Greiferelemente in diesem Bereich nicht ausreichend gereinigt werden.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Reinigung von Greifern einer Packmaschine zu schaffen, welches eine schnelle, einfache und gründliche, hygienisch einwandfreie Reinigung mit möglichst wenig Verbrauch von Wasser bzw. Reinigungsmitteln ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist im weiteren Anspruch beschrieben.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet:

–Eintauchen der Greiferelemente in eine mit Flüssigkeit gefüllte Wanne,

– Anströmen der eingetauchten Greiferelemente von unten mittels Flüssigkeit derart, dass in den Greiferelementen vorhandene Luft durch die Flüssigkeit verdrängt wird, und

– Beschallung der eingetauchten Greiferelemente mit Ultraschall.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, die Greifer von Packmaschinen schnell und gründlich zu reinigen. Die Greifer werden in die Reinigungsflüssigkeit der Wanne eingetaucht und hierdurch in den benetzten Bereichen gereinigt. Durch die Anströmung mit der Reinigungsflüssigkeit wird bereits ein erstes mechanisches Ablösen von Schmutz bewirkt. Insbesondere wird aber auch das in den glocken- bzw. tulpenförmigen Hohlräumen eventuell gefangene Gas durch die über die Düseneinrichtung eingeleitete Flüssigkeit verdrängt, so dass auch und gerade diese umgestülpten Hohlräume gründlich gesäubert werden. Die Beschallung mit Ultraschall bewirkt dabei auch eine Ablösung von fest anhaftenden Schmutzpartikeln. Das Bestrahlungsfeld der Ultraschallquelle ist dabei vorzugsweise so, dass es alle in die Wanne eingetauchten Greifer erfasst und somit gleichzeitig bearbeiten kann. Alternativ können auch mehrere Ultraschallquellen vorgesehen sein, die so angeordnet sind, dass jeder eingetauchte Greifer im Schallfeld mindestens einer Ultraschallquelle liegt. Vorzugsweise wird die gesamte Wannenfläche beschallt.

Die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfordert keine aufwendigen manuellen Tätigkeiten mehr, da für die Durchführung der Reinigung die Greifer lediglich in die Wanne eingetaucht und nach Abschluss der Reinigung hieraus wieder herausgezogen werden müssen. Insgesamt wird somit eine schnellere, gründlichere, d.h. wesentlich effektivere und umweltschonende Reinigung der Greifer von Packmaschinen ermöglicht.

Vorteilhafterweise ist die Wanne der Reinigungsvorrichtung derart dimensioniert, dass alle Greifer mindestens eines Greiferkopfes der Packmaschine gleichzeitig in die Wanne eingetaucht werden können. Die Reinigung eines kompletten Kopfes mit allen Greifern erfordert somit nur ein einmaliges Eintauchen und Herausziehen. Hierdurch kann die Zeit für den Reinigungsvorgang erheblich verkürzt werden.

Das Anströmen der eingetauchten Greiferelemente kann mittels mehrerer Düsen erfolgen, die matrixartig oder in einem der Anordnung der zu reinigenden Greifer entsprechenden Raster angeordnet sind. In diesem Fall ist es auf besonders wirkungsvolle Weise möglich, mehrere Greifer gleichzeitig in der Wanne zu reinigen.

Vorzugsweise ist darauf zu achten, dass die gesamte Fläche der Wanne mit Düsen bestrahlt wird, so dass auch unterschiedliche Greiferanordnungen, z. B. 6×9, 3×9 oder 4×5-Anordnungen, mit derselben Reinigungsvorrichtung gereinigt werden können. Die Reinigung der eingetauchten Greifer kann dann gleichzeitig auf besonders effektive Weise erfolgen, da alle Greifer gleichzeitig durch zumindest einen Düsenstrahl zielgerecht angeströmt werden können.

Die Ansaugung der Druckzuleitung für die Düseneinrichtung kann in der Wanne angeordnet sein. Über die Ansaugung wird der Druckzuleitung und damit der Düseneinrichtung Flüssigkeit zugeführt. wenn diese Ansaugung in der vorgeschlagenen Weise in der Wanne angeordnet wird, wird die Flüssigkeit in der Wanne in einem Kreislauf durch die Düseneinrichtung gepumpt. Es ist somit nicht erforderlich, durch die Düseneinrichtung ständig frische Flüssigkeit zuzuführren, sondern die Wanne kann vielmehr mit einer Charge solcher Flüssigkeit gefüllt werden. Wenn diese Charge verbraucht ist, d.h. über eine vorgegebene Schwelle mit Schmutz angereichert ist, kann sie ersetzt oder gereinigt werden. Eine Kreislaufführung der Flüssigkeit hat neben dem sparsamen Verbrauch ferner den Vorteil, dass keine aufwendigen Zuleitungen für Flüssigkeit zur Reiniqungsvorrichtung geführt werden müssen.

Bei einem ständig hohen Verschmutzungsgrad wird nach jedem oder nach gewissen Intervallen Frischwasser zugeführt. Das verschmutzte Brauchwasser wird entweder abgepumpt oder durch einen Ablauf oder Überlauf entfernt.

Die Reinigungsvorrichtung kann auf einer höhenverstellbaren, vorzugsweise auch seitenverstellbaren, Halterung angeordnet sein. Die Höhenverstellbarkeit erlaubt es, ortsfest positionierte Greifer in die Flüssigkeit der Wanne einzutauchen, indem die Wanne von einer Position unterhalb der Greifer nach oben Verfahren wird. Eine zusätzliche Seitenverstellbarkeit der Halterung ermöglicht es darüber hinaus, die Wanne aus seitlichen Positionen an den gewünschten Einsatzort zu fahren bzw. sie bei Nichtgebrauch aus dem Wege zu räumen.

Vorzugsweise ist die Reinigungsvorrichtung mit einer Steuerung für die Düseneinrichtung versehen, welche so eingerichtet ist, dass sie die Ausführung eines automatischen Reinigungsprozesses ermöglicht. Falls die entsprechenden Elemente vorhanden sind, kann die Steuerung auch die Ultraschallquelle und die Positionierung der Halterung der Reinigungsvorrichtung steuern. Eine solche Steuerung erlaubt demnach, den Reinigungsvorgang vollautomatisch, d.h. "auf Knopfdruck" eines Bedieners ausführen zu lassen. Dabei kann ausgenutzt werden, dass der Einsatz der Reinigungsvorrichtung in der Regel in fast strukturierten industriellen Produktionslinien erfolgt, in welchen stets gleiche POsitionen anzufahren und gleiche Verfahrensparamater einzuhalten sind. Gegebenenfalls kann die Steuerung auch zu einer Regelung erweitert sein und Rückkopplungselemente enthalten, welche eine Überwachung der Positionierung und/oder des Reinigungserfolges erlauben.

Weiterhin ist die gesamte Steuerung der Reinigungsvorrichtung vorzugsweise an die Steuerung der Packmaschine, welche die zu reinigenden Greifer enthält, gekoppelt. Auf diese Weise wird es ermöglicht, den Reinigungsprozess voll automatisch von der Packmaschine selbst aufrufen zu lassen, wenn diese z.B. einen Arbeitszyklus beendet oder eine vorgegebene Anzahl von Arbeitsschritten geleistet hat und wenn sie die Verschmutzung ihrer Greifer über Sensoren detektiert. Weiterhin kann durch eine solche Kopplung der Steuerungen sichergestellt werden, dass sich die Greifer der Packmaschine an der richtigen Position für eine Reinigung befinden und dort während des Reinigungsprozesses verbleiben.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung beispielshaft näher erläutert. In dieser zeigen:

1: eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, und

2: eine sehematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Die Reinigungsvorrichtung gemäß den 1 und 2 dient dazu, Greifer 2 eines Greiferkopfes 1 einer Packmaschine 8 von anhaftendem Schmutz zu säubern. Die Packmaschine 8 und ihr Greiferkopf 1 sind durch strichpunktierte Linien angedeutet. Mit der Packmaschine 8 können z.B. Flaschen von einem Transportband in einen Trägerkasten gesetzt oder von einem Trägerkasten entnommen werden. Für das Greifen und Bewegen der Flaschen weist die Packmaschine 8 mindestens einen Greiferkopf 1 auf, der eine nicht näher dargestellte Kopfplatte aufweist, welche mehrere Greifer 2 trägt. Jeder Greifer 2 besteht aus einem an der Kopfplatte befestigten Haltestiel 10 und einem am unteren Ende des Haltestiels befestigten, beispielsweise glockenfärmigen Greiferelement 11. Innerhalb des Greiferelements 11 befindet sich ein mit Druckluft beaufschlagter elastischer Greifereinsatz oder durckluftbetätigte Greiferbacken oder Greiffinger. Um einen Flaschenhals von außen her zu umschließen, wird der Flaschenhals durch Absenken des Greiferkopfes 1 in das Greiferelement 11 eingeführt.

Mit der Reinigungsvorrichtung können alle Greifer 2 des Greiferkopfes 1 insbesondere im Bereich der Greiferelemente 11 gleichzeitig und gründlich gereinigt werden. Die Reinigungsvorrichtung besteht im wesentlichen aus einer Wanne 3, die mit einer Flüssigkeit wie z.B, Wasser gefüllt wird, und in welche alle Greifer 2 gleichzeitig eingetaucht werden können. Der Flüssigkeit können bestimmte Reinigungsmittel augesetzt werden, Durch eine Düseneinrichtung 5 am Boden der Wanne 3 können nach oben gerichtete Wasserstrahlen ausgestoßen werden, welche die möglicherweise innerhalb der Gseiferelemente 11 vorhandene Luft verdrängen. Hierdurch wird eine komplette Benutzung der Innenoberfläche der Greiferelemente 11 erzielt. Ferner ist zur Unterstützung des Reinigungsvorganges eine Ultraschalleinrichtung 4 in der Wanne 3 angeordnet, mit welcher die Greifer 2 durch Ultraschall bestrahlt und gereinigt weiden können.

Die Wanne 3 mit der Ultraschalleinrichtung 9 und der Düseneinrichtung 5 ist bei der Ausführungsform gemäß 1 am Ende eines Hubwerkes 6 angeordnet. Das Hubwerk 6 ist Teil einer Halterung, die ein auf Rollen angeordnetes fahrbares Gestell 9 und eine am Gestell senkrecht nach oben stehend angeordnete Strebe 7 enthält. über entsprechende Führungen kann das Hubwerk 6 entlang der strebe 7 in vertikaler Richtung verfahren werden. Weiterhin kann das Grundgestell 9 durch die Rollen in seitlicher Richtung bewegt werden, so dass die Halterung insgesamt eine beliebige räumliche Positionierung der Wanne 3 erlaubt.

Mit der Reinigungsvorrichtung kann die Reinigung der Greifer 2 schnell, einfach und sehr sauber durchgeführt werden. Lange Stillstandszeiten der Packmaschine 8 werden vermieden. Weiterhin kann durch Einsatz der Reinigungsvorrichtung das Ausbauen der Greifer 2 für den Reinigungsvorgang vermieden werden, da sich durch den Einsatz von Ultraschall eine sehr gründliche Reinigung auch für fest anhaftende Schmutzreste erzielen lässt.

Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel lässt sich die auf der Halterung angeordnete Reinigungsvorrichtung mittels der Halterung beliebig positionieren und somit manuell an den zu reinigenden Greiferkopf 1 heranführen. Darüber hinaus ist es auch möglich, die Reinigungsvorrichtung in die Packmaschine 8 zu integrieren, um somit eine vollautomatische Reinigung zu ermöglichen.

Bei dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Wanne 3 nicht von einem Wagen mit einem Hubwerk 6 gehalten, sondern läuft auf einem Schienensystem, das in die Packmaschine 8 integriert ist. Dieses Schienensystem ist unterhalb der Verfahrwege der Greiferköpfe 1 positioniert und weist zwei parallele Längsträger 12 auf, an denen Schienen 13 mit rechteckigem Querschnitt befestigt sind. Am Boden der Wanne 3 sind Rollen 14 drehbar gelagert, die auf den Schienen 13 aufsitzen und die Wanne 3 tragen. Auf den Schienen 13 kann die Reinigungsvorrichtung im Bedarfsfall unter den Greiferkopf 1 gefahren werden. Der Reinigungsvorgang selbst erfolgt wie beim Ausführungsbeispiel gemäß 1.

Beim manuellen Einsatz der Reinigungsvorrichtung gemäß 1 wird der Hubwagen 9 mit der Reinigungsvorrichtung an die Packmaschine 8 herangefahren und die Wanne 3 unter einem Greiferkopf 1 positioniert. Anschließend kann die Wanne 3 nach oben gefahren werden, so dass die Greifer 2 in die in der Wanne befindliche Flüssigkeit eintauchen. Durch Aktivieren der Düseneinrichtung 5 bzw. des Düsenstocks werden alle eventuell vorhandenen Hohlräume der Greifer 2 mit Flüssigkeit gefüllt und somit alle zu säubernden Oberflächen benetzt. Entweder daran anschließend oder gleichzeitig kann die Beschallung mit Ultraschall erfolgen. Hierdurch setzt der hauptsächliche Reinigungsvorgang ein. Nach Beendigung der Reinigung mit Ultraschall wird die Wanne 3 abgesenkt und der Reinigungsvorgang wird gegebenenfalls beim nächsten Greiferkopf 1 wiederholt.

Bei Verwendung einer in die Packmaschine 8 integrierten Reinigungsvorrichtung (nicht dargestellt) fährt die mit Wasser gefüllte Wanne bei Beginn des Reinigungsvorganges automatisch in die Packmaschine ein. Dann taucht ein erster Greiferkopf 1 in die Wanne ein, so dass seine Greifer 2 mit Reinigungsflüssigkeit bedeckt sind. Durch die Düseneinrichtung am Boden der Wanne wird anschließend die eventuell vorhandene Luft aus dem Inneren der Greiferelemente 11 herausgespült und eine komplette Benetzung auch der Innenoberfläche erzielt. Durch die nachfolgende Aktivierung der Ultraschalleinrichtung findet dann eine gründliche Reinigung der Greifer 2 statt. Nach dem Reinigungszyklus fährt der Greiferkopf 1 aus der Wanne 3 heraus, die Wanne 3 wird unter dem nächsten Greiferkopf 1 positioniert und dieser taucht in die Wanne 3 ein, womit der nächste Reinigungszyklus beginnt. Die Steuerung der Bewegung und die Betätigung der Reinigungsvorrichtung kann in diesem Falle auch in die Steuerung der Packmaschine 8 integriert sein.

Bei Robotern, die ebenfalls zum Ein- bzw. Auspacken von Flaschen oder ähnlichen Behältern verwendet werden, ist es auch denkbar, eine separat stehende Reinigungsstation aufzustellen. Diese Reinigungsstation besteht aus der Wanne 3, die beispielsweise die Größe der aneinander montierten Greiferköpfe 1 hat und somit alle Greiferköpfe in einem Reinigungsvorgang reinigen kann.

Der Roboter fährt hierzu nach Ablauf vorgegebener Zykluszeiten oder nach Betätigung des Reinigungswahlschalters diese Wanne 3 an, senkt die Greiferköpfe 1 ab und der Reinigungsvorgang läuft wie beschrieben ab.

Die Wanne 3 kann bei allen Ausführungsformen auch derart dimensioniert sein, dass zwei oder mehr nebeneinander angeordnete Greiferköpfe 1 mit den dazugehörigen Greifern 2 gleichzeitig in die Wanne 3 eingetaucht und gereinigt werden können.


Anspruch[de]
  1. Verfahren zur Reinigung von Greifern (2) einer Packmaschine (8) mit insbesondere glocken- oder tulpenförmigen Greifelementen (11), gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

    – Eintauchen der Greifelemente (11) in eine mit Flüssigkeit gefüllte Wanne (3),

    – Anströmen der eingetauchten Greifelemente (11) von unten mittels Flüssigkeit derart, dass in den Greifelementen (11) vorhandene Luft durch die Flüssigkeit verdrängt wird, und

    – Beschallung der eingetauchten Greifelemente (11) mit Ultraschall.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass alle Greifer (2) eines Greiferkopfes (1) gleichzeitig in die Flüssigkeit eingetaucht und gereinigt werden.
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen






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