DE4337034A1 - Anlage und Verfahren zum Schmieren, Reinigen und/oder Desinfizieren von Transportbändern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zum Schmieren, Reinigen und/oder Des­ infizieren von Transportbändern für Gebinde, insbesondere für Lebensmit­ tel, wie Flaschen, Gläser, Dosen, Tüten und dergleichen. Die Anlage hat mindestens eine zentrale, an eine Wasserleitung anschließbare Dosiersta­ tion zum Verdünnen eines Schmiermittel-, Reiniger- oder Desinfektions­ mittel-Konzentrats und mehrere, an die Dosierstationen angeschlossene, zu den Einsatzorten führende Verteilerleitungen.

In der Lebensmittelindustrie werden die Gebinde für die Lebensmittel, z. B. Getränkeflaschen, auf Transportbändern, insbesondere Lattenbändern, Scharnierbandketten und dgl. befördert. So müssen Getränkeflaschen vom Auspacker zur Waschmaschine, zum Füller, zur Etikettiermaschine und zum Einpacker transportiert werden. In der Getränkeindustrie, z. B. in den Brauereien, wird das Reinigen der Flaschen, das Füllen und das Etikettie­ ren vorwiegend automatisch durchgeführt. Die mit hohen Geschwindigkeiten laufenden Transportbänder, die aus Edelstahl oder Kunststoff bestehen, müssen daher mit einem Kettengleitmittel geschmiert werden, das auch "Bandschmiermittel" genannt wird. Die Transportbänder müssen außerdem in mehr oder weniger regelmäßigen Abständen gereinigt und/oder desinfiziert werden. Die erforderliche Konzentration der Kettengleitmittel hängt von einer Vielzahl von Parametern, z. B. von der Bandgeschwindigkeit, der Oberflächenbeschaffenheit und der Belastung der Bänder ab. Je nach Ein­ satzort des Kettengleitmittels sind daher unterschiedliche Konzentrationen einzusetzen.

Der heutige Stand der Bandschmiertechnik wird im Zeitschriftenartikel "Brauwelt", Jahrgang 131 (1991), Nr. 44, S. 2026-2032 ausführlich be­ schrieben. Auf diesen Artikel wird zur Ergänzung der Offenbarung Bezug genommen.

Die Reinigungs-, Desinfektions- und Bandschmiermittel werden von den Her­ stellern als Konzentrate geliefert und im lebensmittelverarbeitenden Be­ trieb auf die je nach Einsatzort unterschiedlichen Konzentrationen mit Wasser verdünnt auf das Transportband aufgebracht, z. B. aufgesprüht. Die Lösung läuft dann vom Band über eine Auffangvorrichtung in ein Abwasser­ siel.

Bei der Herstellung der Gebrauchslösung mit der jeweils gewünschten Kon­ zentration aus dem vom Hersteller angelieferten Konzentrat kann auf un­ terschiedliche Weise vorgegangen werden. Zum einen können die Konzentrate an die Einsatzorte gebracht und dort auf die spezifische Einsatzkonzen­ tration mit Wasser verdünnt und direkt eingesetzt werden. Zur Verdünnung sind unterschiedliche Dosiersysteme, z. B. Injektor-, Dosierpumpen-Systeme oder andere, mengen- oder zeitgesteuerte, qualitätsüberwachte Systeme möglich. Ein innerbetrieblicher Transport der Konzentrate zu den jewei­ ligen Einsatzorten und separate Dosiersysteme für jeden Einsatzort sind jedoch erforderlich.

Eine Förderung des Konzentrats vom Chemikalienraum über eine Rohrleitung zu den Einsatzorten ist zwar denkbar, aber nicht sinnvoll, da es vermieden werden sollte, das entsprechende Konzentrat als wassergefährdende und ätzende Flüssigkeit durch Produktions- und Arbeitsräume zu fördern. Außer­ dem ist ein Verschneiden von zwei Flüssigkeitsströmen im Verhältnis 1 : 200 bis 1 : 1000 über ein Verschneideventil technisch sehr aufwendig, wenn es mit der notwendigen Genauigkeit erfolgen soll.

In einer anderen Variante werden die Konzentrate in einer zentralen Do­ sierstation auf die gewünschte Anwendungskonzentration verdünnt. Die Ge­ brauchslösung wird dann über Verteilerleitungen zu den Einsatzorten ge­ leitet. Die Erfindung betrifft die Weiterentwicklung einer solchen zentra­ len Transportbandschmieranlage. Unterschiedliche Konzentrationen der für die einzelnen Einsatzorte vorgesehenen Gebrauchslösungen sind möglich, erfordern jedoch mehrere zentrale Dosierstationen, die die Gebrauchs­ lösungen über separate Verteilerleitungen zu den Transportbändern fördern. Dieses Erfordernis bedingt einen Mehraufwand an Dosiertechnik und ver­ legten Rohrleitungen.

Mit einer üblichen Dosiertechnik mittels Membran-Dosiertechnik lassen sich Reinigungs-, Desinfektions- und Bandschmierlösungen mit einem Durchsatz von 5 m³ pro Stunde und mehr in den geforderten Einsatz-Konzentrationen nur mit großem technischen Aufwand im direkten Durchfluß bei variablen Volumenströmen mit einer homogenen Konzentrationsverteilung erstellen.

Dies ist vor allem auf die begrenzte Dosierfrequenz der Membran-Dosier­ pumpen zurückzuführen. Beim Erreichen der maximalen Dosierfrequenz kann ein größerer Durchsatz der Gebrauchslösung mit der erforderlichen Konzen­ tration nur durch Erhöhung der Zudosagemenge bei jedem Einzelhub der Mem­ branpumpe erreicht werden. Als Folge davon kann die proportionale Zudo­ sagemenge in der Rohrleitung nicht mehr homogen vermischt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anlage zum Schmieren, Rei­ nigen und/oder Desinfizieren von Transportbändern zu entwickeln, die bei im Vergleich zum Stand der Technik nur geringem Aufwand eine für jeden Einsatzort unterschiedliche Konzentration der Gebrauchslösung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Anlage der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß an jedem Einsatzort ein an die Verteilerleitung und an die Wasserleitung anschließbares, individuell für jeden Einsatzort einstellbares Mischventil und ein jedem Mischventil vorgeschalteter Druck­ minderer vorgesehen ist. Auch bei hohem Durchsatz wird eine homogen ver­ mischte Stamm- und damit auch Gebrauchslösung erhalten. Die Stammlösung wird nämlich mit einer relativ hohen Konzentration und relativ geringem Durchsatz hergestellt, so daß der Dosier-Impuls-Abstand in der Rohrleitung wesentlich verkürzt, die Mischbarkeit der Konzentrate in der Leitung ver­ bessert und so eine On-Line-Dosierung ermöglicht wird. Aufwendige und kostenintensive Vorlagetanks zur Erstellung und Mischung der Lösung oder kostenintensive Dosiertechniken können entfallen.

Der dem Mischventil in jeder Stammlösungs- und Wasserzufuhrleitung vor­ geschaltete Druckminderer egalisiert eventuelle Druckschwankungen in den Zulaufsystemen. Über das einstellbare, definierte Vordruckverhältnis der zu mischenden Komponenten wird eine konstante Mischkonzentration nach dem Mischventil erreicht.

Durch die Verwendung von Stammlösungen und deren Mischung am Einsatzort mit Wasser verringern sich außerdem die Rohrlängen des Verteilerleitungs­ systems gegenüber dem Stand der Technik mit einer zentralen Dosierstation erheblich, da für jede separat erstellte unterschiedliche Einsatzkonzen­ tration nicht mehr eine eigene Dosierstation mit einer separaten Rohrlei­ tung zum Einsatzort erforderlich ist. Die gegenüber dem Stand der Technik nur noch geringen Investitionskosten ermöglichen die Verwendung je nach Einsatzort unterschiedlicher Konzentrationen auch in den Fällen, wo aus wirtschaftlichen Gründen bisher nur mit einer einheitlichen Konzentration gearbeitet wurde.

Der erfindungsgemäß erforderliche Aufwand für die Verrohrung des Misch­ wassersystems ist gegenüber der Verlegung von mehreren Leitungen für die Gebrauchslösung gering, da das Mischwasser aus vorhandenen Spülwassersy­ stemen oder aus dem Frischwassernetz vor Ort erfolgen kann. Außerdem ist nur ein einzigen Leitungssystem zur Mischung von mehreren Konzentrationen notwendig.

Erfindungsgemäß wird also der Einsatz von verschiedenen Konzentrationen der Reinigungs-, Desinfektions- und Bandschmiermittelkonzentrationen er­ möglicht. Die Einsatzkonzentration ist jederzeit vor Ort einstellbar und veränderbar, um den Verschmutzungsanforderungen, den Desinfektionsaufgaben und den spezifischen Bandschmiererfordernissen gerecht zu werden. Da die Konzentration der Gebrauchslösung für jeden Einsatzort individuell ein­ stellbar ist, kann ein wirtschaftlicherer Einsatz der Konzentrate ohne Über- oder Unterdosierung erfolgen.

Je nach der dem Mischventil nachgeschalteten Länge und dem Querschnitt der Leitung für die Gebrauchslösung und deren Strömungsgeschwindigkeit kann es günstig sein, daß dem Mischventil ein statischer Mischer nachgeschaltet ist. Auch die spezifischen Bedingungen des Einsatzortes sind für die Wahl dieses zusätzlichen statischen Mischers mitentscheidend. Zur Einstellung der Konzentrationen je nach dem betrieblichen Erfordernissen ist ein manu­ ell oder automatisch betätigbares Stellglied am Mischventil zum Einstellen des Mischungsverhältnisses vorteilhaft. Damit läßt sich die Anlage wech­ selnden betrieblichen Verhältnissen anpassen.

Ein Zurückfließen der Teilströme wird dadurch verhindert, daß Rückschlag­ ventile im Wasseranschluß und der Stammlösungszuführung vorgesehen sind.

Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Mischen, Reinigen und/oder Desinfizieren von Transportbändern für Gebinde, insbesondere für Lebensmittel, wie Flaschen, Gläser, Dosen, Tüten und dergleichen, wobei ein Schmiermittel-, Reiniger- oder Desinfektionsmittelkonzentrat in einer zentralen Dosierstation mit Wasser verdünnt, diese Gebrauchslösung zu mehreren Einsatzorten geleitet und dort auf das jeweilige Transportband aufgebracht wird.

Die bereits oben genannte Aufgabe wird in diesem Verfahren dadurch gelöst, daß man das Konzentrat in der zentralen Dosierstation zu einer Stammlösung vorverdünnt, die mindestens die höchste an den Einsatzorten benötigte Kon­ zentration aufweist und erst an den Einsatzorten auf die dort gewünschte Konzentration mit Wasser nachverdünnt, um die Gebrauchslösung zu erhalten.

Die Stammlösung muß mindestens die höchste der an den Einsatzorten ge­ wünschten Konzentrationen haben. Besonders günstig ist es jedoch, wenn man die Konzentration der Stammlösung auf das Drei- bis Sechsfache der an den Einsatzorten gewünschten Konzentration einstellt.

Je nach der Auslegung der Rohrleitungssysteme sowie der Strömungsgeschwin­ digkeit der Gebrauchslösung kann es günstig sein, daß man die Gebrauchs­ lösungen homogen vermischt, z. B. mit einem statischen Mischer, bevor man sie an ihrem Einsatzort auf das Transportband aufbringt. In anderen Fällen ist eine homogene Konzentration nicht erforderlich oder wird aufgrund der vorgegebenen Verfahrensbedingungen auch ohne zusätzliche Maßnahmen er­ reicht.

Zur Erstellung einer Bandschmiermittel-Lösung wird eine relativ kleine Dosierzentrale im Chemikalienraum aufgebaut und die Stammlösung zu den Schmierkreisen an den Transporteuren gefördert. Jedem Schmierkreis wird ein Mischventil zugeordnet. Unterschiedliche Einsatzkonzentrationen für die verschiedenen Schmieranforderungen werden damit ermöglicht und so den unterschiedlichen Einsatz- und Hygiene-Anforderungen an den Transporteur- Bereichen Rechnung getragen.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Anlage kann auch bei der zentralen Herstellung von Reinigungs- und Desinfektions-Lösungen und deren Anwendung in der Lebensmittelindustrie für z. B. "verlorene" Schaumreinigungsaufgaben eingesetzt werden.

In einem zentralen Chemikalienraum wird eine konstante Reinigungs- und Desinfektionslösung als Stammlösung hergestellt, über ein Verteilerlei­ tungssystem zu den dezentralen Reinigungsstationen gefördert und dort mit Wasser über das Mischventil auf die erforderliche Einsatzkonzentration verdünnt. Für jedes Einsatzgebiet läßt sich die Konzentration der Ge­ brauchslösung individuell einstellen und damit den unterschiedlichen Reinigungs- und Desinfektions-Anforderungen optimal gerecht werden.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand zweier Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 ein Verfahrensschema für eine Bandschmieranlage und

Fig. 2 ein Verfahrensschema für ein zentrales Reinigungssystem.

Das Sprühsystem zur Aufbringung des Bandschmiermittels in Fig. 1 ist nach den verschiedenen Transporteurabschnitten aufgeteilt in verschiedene Schmierkreise. Hier sind sieben Schmierkreise vorgesehen, die über je eine Zuleitung 1 bis 7 mit Bandschmierlösung versorgt werden. Bisher werden diese unterschiedlichen Schmierkreise entweder nur mit einer Lösungskon­ zentration versorgt, oder aber es wird für jeden Schmierkreis eine sepa­ rate Dosierstation 8-10 erforderlich, wie im Schema strichliert darge­ stellt ist.

Da die Praxis immer häufiger für die unterschiedlichen Schmierkreise unterschiedliche Einsatzkonzentrationen fordert, bietet die Erfindung die Möglichkeit, diese Konzentrationen wie folgt mit geringerem technischen Aufwand als bisher zu erstellen.

In einem Chemikalienraum wird eine Stammlösung über eine mengenproportio­ nale Dosierung (Impulswasserzähler 12 und Dosierpumpe 11) erstellt und über ein Verteilerleitungssystem den verschiedenen Schmierkreisen zuge­ führt. Die Stammlösung hat dabei eine Konzentration, z. B. 1%, die ca. der 3- bis 6fachen Einsatzkonzentration entspricht. Vor der Aufteilung der Rohrleitung an jedem Schmierkreis zum Sprühsystem ist bei diesem neuen Verfahren ein Mischventil 13 bis 19 eingebaut, das die im Chemikalienraum erstellte Stammlösung auf die erforderliche Sollkonzentration mit Frisch­ wasser aus einem zweiten Stichleitungssystem 20 verdünnt.

Fig. 1 zeigt ferner den Konzentratbehälter 21 im Chemikalienraum, einen ersten Frischwasseranschluß 22, einen zweiten Frischwasseranschluß 23, die für jeden Schmierkreis vorgesehenen Magnetventile 24 bis 30, die Sprüh­ systeme 31 und 32 mit den Konzentrationen 0,1 und 0,2% für die Kasten­ transporter, das Sprühsystem 33 für die Schmutzflaschen, die Sprühsysteme 34 und 35 für die Leerflaschen, die Sprühsysteme 36 und 37 für die Voll­ flaschen und die Verteilerleitung 52 für die Stammlösung. Die Konzentra­ tionen sind in Fig. 1 eingetragen.

Die Anlagenteile sind so eingebaut, daß

• - kein Produkt oder Wasser in das jeweils andere Verteilerleitungssystem gelangen kann,
• - unterschiedliche Systemdrücke in den Stichleitungssystemen keinen Ein­ fluß auf die Sollkonzentration haben (dazu sind den Mischventilen 13 bis 19 Druckminderer 50, 51 vorgeschaltet),
• - unterschiedliche Verbräuche/Durchsätze sich nicht auf die Mischkonzen­ tration auswirken,
• - die Mischkonzentration in engen Grenzen (+/- 5% der Sollkonzentra­ tion) konstant gehalten wird,
• - das Mischventil manuell oder automatisch auf verschiedene Mischkonzen­ trationen einstellbar ist und
• - das Mischventil dem jeweiligen Durchsatz angepaßt werden kann.

Je nach praktischer Erfordernis kann nach dem Mischventil noch ein Statik­ mischer eingebaut sein.

Nach dem Mischventil 13 bis 19 wird die Bandschmierlösung über Magnet­ ventilsteuerungen 24 bis 30 dem Sprühsystem 31 bis 37 des jeweiligen Schmierkreises zugeführt.

In diesem Bespiel der Bandschmierung sind in den verschiedenen Schmier­ kreisen unterschiedliche Konzentrationen notwendig,

• - weil unterschiedliche Schmieranforderungen vorliegen;
• - ein unterschiedlicher Desinfektionsbedarf in den verschiedenen Berei­ chen vorliegt;
• - Verdünnungen durch Prozeßflüssigkeiten auf Bändern unterschiedliche Konzentrationen erfordern;
• - spezifische Anlagenfunktionen spezielle Schmiermittelkonzentrationen verlangen.

Am Beispiel "Reinigungsmittelerstellung" ist die Erfindung nochmals für einen weiteren Anwendungsbedarf dargestellt (Fig. 2). Die Bezugszeichen in Fig. 2 haben die gleiche Bedeutung wie in Fig. 1.

Die aufgezeigten Reinigungssysteme in der Lebensmittelindustrie erfordern, je nach Verschmutzungsgrad der Anlagen, unterschiedliche Reinigungsmittel­ konzentrationen. Bei einer zentralen Versorgung der Reinigungsmittellösung aus einem Chemikalienraum würde dies bedeuten, daß für jede gewünschte Konzentration eine separate Dosierstation erforderlich ist, die die Lö­ sungskonzentration erstellt und über ein langes Verteilerleitungssystem an den Verbraucher (Reinigungsobjekt) angeschlossen wird (strichlierte Dar­ stellung).

Die Erfindung sieht hier vor, eine Stammlösung mittels einer mengenpro­ portionalen Dosierung zu erstellen, deren Konzentration ca. 3 bis 6 mal höher als die Sollkonzentration ist und diese Stammlösung den Reinigungs­ objekten zuzuführen. Auf jedem Reinigungsobjekt 38 bis 40 wird die Stamm­ lösung auf die Einsatzkonzentration über das Mischventil 13 bis 18 indivi­ duell auf Sollkonzentration verdünnt und verarbeitet. Das Prinzip ist mit der Mischung von Bandschmierlösungen identisch. Die Reinigungsobjekte sind: Füller außen 38, Flaschenreinigungsmaschine 39, Transporteure 40, Tankaußenreinigung 41, Wänder und Böden 42, Horden 43. Mit 44 bis 49 sind die Entnahmeventile bezeichnet, vor denen bei Bedarf Luft in die Leitung gepreßt werden kann.

Vorteile der Erfindung sind

• - einfache und kostengünstige Dosiereinrichtung zur Stammlösungserstel­ lung;
• - geringer Investitionsbedarf bei der Stammlösungsverteilerleitung;
• - individuelle Reinigungskonzentrationseinstellung an jedem Objekt mit Nutzung der zentralen Chemikalienversorgung.

Eine nicht von der Erfindung umfaßte Alternative wäre die gesamte Einzel- Konzentrationserstellung bei den Reinigungsobjekten bzw. Transporteuren vor Ort. Dies hätte jedoch den Nachteil, daß das Konzentrat als aggressive und wassergefährdende Flüssigkeit in Betrieb über Dosierleitungen geför­ dert werden müßte, was das Gefahrenpotential beim Umgang mit diesen Pro­ dukten erhöhten würde.

Zusätzlich erfordert diese Alternative einen erhöhten Investitionsaufwand der Dosier- und Meßtechnik (Wasserdurchfluß, Leermeldungen) an Verkabe­ lungs- und Montageaufwand sowie an Wartungs- und Serviceaufwand als die vorgestellte Erfindung mit hydraulisch arbeitenden Mischventilen.

Bezugszeichenliste

1-7 Zuleitungen
8-10 Dosierstationen nach dem Stand der Technik
11 Dosierpumpe
12 Impulswasserzähler
13-19 Mischventile
20 zweites Stichleitungssystem
21 Konzentratbehälter
22 erster Frischwasseranschluß
23 zweiter Frischwasseranschluß
24-30 Magnetventile
31-37 Sprühsysteme
38 Füller außen
39 Flaschenreinigungsmaschine
40 Transporteure
41 Tankaußenreinigung
42 Wände, Böden
43 Korden
44-49 Entnahmeventile
50, 51 Druckminderer
52 Verteilerleitung für Stammlösung.

Claims (7)

1. Anlage zum Schmieren, Reinigen und/oder Desinfizieren von Transport­ bändern für Gebinde, insbesondere für Lebensmittel, wie Flaschen, Gläser, Dosen, Tüten und dergleichen, mit mindestens einer zentralen, an eine Wasserleitung anschließbaren Dosierstation zum Verdünnen eines Schmiermittel-, Reiniger- oder Desinfektionsmittel-Konzentrats und mit mehreren, an die Dosierstationen angeschlossenen, zu den Einsatzorten führenden Verteilerleitungen, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Einsatzort ein an die Verteilerleitung und an die Wasserleitung anschließbares, individuell für jeden Einsatzort ein­ stellbares Mischventil (13-19) und ein jedem Mischventil vorge­ schalteter Druckminderer (50, 51) vorgesehen ist.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Mischventil ein statischer Mischer nachgeschaltet ist.

3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein manuell oder automatisch betätigbares Stellglied am Mischventil (13-19) zum Einstellen des Mischungsverhältnisses.

4. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch Rückschlagventile im Wasseranschluß und der Stammlösungszuführung.

5. Verfahren zum Schmieren, Reinigen und/oder Desinfizieren von Trans­ portbändern für Gebinde, insbesondere für Lebensmittel, wie Flaschen, Gläser, Dosen, Tüten und dergleichen, wobei ein Schmiermittel-, Reini­ ger- oder Desinfektionsmittelkonzentrat in einer zentralen Dosier­ station mit Wasser verdünnt, diese Gebrauchslösung zu mehreren Ein­ satzorten geleitet und dort auf das jeweilige Transportband aufge­ bracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß man das Konzentrat in der zentralen Dosierstation zu einer Stamm­ lösung vorverdünnt, die mindestens die höchste an den Einsatzorten benötigte Konzentration aufweist und erst an den Einsatzorten auf die dort gewünschte Konzentration mit Wasser nachverdünnt, um die Ge­ brauchslösung zu erhalten.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man die Konzentration der Stammlösung auf das Drei- bis Sechsfache der an den Einsatzorten gewünschten Konzentration einstellt.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß man die Gebrauchslösungen homogen vermischt, bevor man sie an ihrem Einsatzort auf das Transportband aufbringt.