容器沖洗系統(tǒng)和方法
【專利摘要】一種容器沖洗系統(tǒng)，具有噴嘴，所述噴嘴適合于鄰近容器的開口定位并且適合于以任何取向?qū)⒖諝夤?yīng)引導(dǎo)到容器。真空部件圍繞空氣噴嘴定位并且適合于真空處理外來顆粒以使之離開容器。系統(tǒng)包括空氣源和歧管，所述歧管具有歧管入口、電離單元和多個歧管出口，以及多個空氣噴嘴。每個噴嘴具有噴嘴入口、噴嘴出口以及在噴嘴入口和噴嘴出口之間延伸的噴嘴通路。電離單元放置在歧管內(nèi)，并且多個噴嘴位于多個歧管出口上使得在操作期間空氣在進入噴嘴之前被電離。電離了的空氣用于清潔容器。
【專利說明】容器沖洗系統(tǒng)和方法
[0001]相關(guān)申請
[0002]該國際申請要求2012年3月12日提交的、名稱為“容器沖洗系統(tǒng)和方法”的美國部分繼續(xù)專利申請第13/417，944號的優(yōu)先權(quán)，前述申請是2008年10月21日提交的、名稱為“容器沖洗系統(tǒng)和方法”的美國申請第12/255，153號、現(xiàn)在是2012年4月3日公布的美國專利第8，147,616號的部分繼續(xù)申請，前述申請要求2007年10月22日提交的、名稱為“容器沖洗系統(tǒng)和方法”的美國申請的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，上述全部申請通過引用完整地合并于本文中并且構(gòu)成本申請的一部分。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本公開大體上涉及一種容器沖洗系統(tǒng)和方法，并且更具體地涉及容器、例如飲料瓶的空氣沖洗而不使用水或與容器直接接觸的其它元素。

【背景技術(shù)】
[0004]在飲用液體飲料之前空容器、例如PET (聚對苯二甲酸乙二醇酯)瓶典型地用于儲存液體飲料。這樣的容器在運輸期間、甚至當(dāng)它們儲存在盒或其它承載儲器中時可能被外來材料、例如紙、木粉或塑料碎屑污染。當(dāng)瓶在填充之前被處理時它們也會被污染。而且，在處理期間，容器與用于傳送容器的物品、例如傳送器或載體的表面之間的接觸導(dǎo)致容器拾取少量的凈靜電電荷，由此使容器能夠?qū)⒓氼w粒吸引到容器的內(nèi)壁和外壁。另外，瓶上的靜電電荷可能導(dǎo)致瓶彼此粘著，因此導(dǎo)致瓶成角度地移動。這導(dǎo)致瓶從傳送系統(tǒng)掉落，特別是當(dāng)使用帶式或繩式傳送系統(tǒng)時。因此，在填充之前沖洗或以另外方式清潔容器的需要是必要的，從而保證容器內(nèi)的飲料內(nèi)容物對于最終消費者是可接受的。
[0005]污染這些容器的典型灰塵顆粒極小，常常在直徑上測量小于10微米。容器上的任何靜電電荷在顆粒上感生相反電荷以吸引顆粒并且將顆粒保持在容器壁上。為了去除附著至IJ壁的顆粒，必須中和這些相反電荷。然而中和電荷是困難的，原因是將每個灰塵顆粒保持到容器壁的電荷由灰塵顆粒自身而被屏蔽。而且，一旦瞬時地消除靜電力，自由的灰塵顆粒必須在它們將自身重新附連到容器之前立即被去除。
[0006]已執(zhí)行若干方法來沖洗容器或瓶的內(nèi)部。這些方法包括用冷或熱水噴灑容器、使用臭氧或臭氧水作為消毒劑、使用電離氣流沖洗容器以及使用空氣和水的組合進行沖洗。
[0007]使用電離氣流系統(tǒng)沖洗容器的例子在Wu等人的美國專利第7，621，301號和Wu等人的美國公告第2009/0101178號中公開，上述專利通過引用完整地被合并。這些系統(tǒng)可以在從容器清潔有害顆粒方面具有許多應(yīng)用。例如，這些系統(tǒng)可以與熱填充、環(huán)境填充、冷填充或無菌填充應(yīng)用結(jié)合使用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]在一個實施例中提供一種例如用于飲料容器的容器沖洗系統(tǒng)，其中在用液體飲料填充容器之前從容器排出有害外來顆粒。
[0009]在另一示例性實施例中，一種容器沖洗系統(tǒng)具有空氣噴嘴，所述空氣噴嘴適合于鄰近所述容器的開口定位并且適合于將空氣供應(yīng)引導(dǎo)到所述容器。在空氣進入所述噴嘴中之前空氣可以被電離。真空部件適合于與真空源連通。所述真空部件圍繞所述空氣噴嘴定位并且適合于真空處理外來顆粒以使之離開所述容器。
[0010]根據(jù)另一實施例，所述空氣噴嘴具有噴嘴中心軸線并且所述真空部件具有與所述噴嘴中心軸線同心的真空中心軸線。
[0011]根據(jù)另一實施例，所述空氣噴嘴定位成根據(jù)所述容器的取向以任何取向(例如，向下或向上)引導(dǎo)空氣供應(yīng)。
[0012]根據(jù)另一實施例，所述系統(tǒng)具有多個空氣噴嘴和多個真空部件。每個真空部件具有定位在其中的空氣噴嘴。在另一示例性實施例中，第一空氣噴嘴是電離空氣噴嘴并且剩余的空氣噴嘴是高速空氣噴嘴。在又一示例性實施例中，所述多個噴嘴包括第一電離空氣噴嘴并且剩余的噴嘴包括5到7個之間的高速空氣噴嘴。然而替代地，空氣可以在進入歧管之前被電離使得所有噴嘴是電離噴嘴。
[0013]根據(jù)另一實施例，所述容器沖洗系統(tǒng)還具有鄰近所述空氣噴嘴定位的引導(dǎo)件。所述引導(dǎo)件適合于接合所述容器的頸部以便所述容器相對于所述空氣噴嘴的豎直對準。
[0014]根據(jù)另一實施例，所述容器沖洗系統(tǒng)具有傳送器，所述傳送器適合于將所述容器移動經(jīng)過所述空氣噴嘴和所述真空部件。所述傳送器具有第一移動夾持部件和第二移動夾持部件，所述夾持部件配置成共同地夾持所述容器。在示例性實施例中，所述第一移動夾持部件以不同于所述第二移動夾持部件的速度移動，其中所述傳送器適合于在將所述容器移動通過所述沖洗系統(tǒng)的同時旋轉(zhuǎn)所述容器。
[0015]根據(jù)另一示例性實施例，所述傳送器可以呈空氣傳送器的形式。所述空氣傳送器具有軌道組件和空氣源。容器由所述軌道組件可移動地支撐并且所述空氣源將所述容器沿著所述軌道移動并且經(jīng)過所述空氣噴嘴和所述真空部件。。
[0016]在另一示例性實施例中，公開一種組裝用于容器的空氣沖洗系統(tǒng)的方法。所述方法包括提供空氣源以便用于沖洗所述容器并且將歧管連接到所述空氣源。所述歧管包括歧管入口、電離單元和歧管出口。所述方法還包括將所述電離單元放置在所述歧管內(nèi)，使得在操作期間，空氣在離開所述歧管出口之前被電離。
[0017]在另一示例性實施例中，公開一種用于空氣沖洗瓶的方法。所述方法包括提供空氣源；在連接到所述空氣源的歧管處接收來自所述空氣源的空氣，所述歧管包括歧管入口、電離單元和多個歧管出口 ；在空氣離開所述歧管出口之前用所述電離單元電離所述歧管內(nèi)的空氣；通過所述多個歧管出口從所述歧管排出電離空氣；以及使瓶在所述多個歧管出口之上或之下經(jīng)過，以及來自所述多個歧管出口的電離空氣幫助從所述瓶去除顆粒。
[0018]受益于本文中公開的容器沖洗系統(tǒng)的某些示例性實施例的以下描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將領(lǐng)會，本文中公開的至少某些實施例具有適合于提供增強益處的改善或替代配置。本領(lǐng)域的技術(shù)人員從結(jié)合下面的附圖進行的示例性實施例的以下描述將進一步理解本公開的或本公開的某些實施例的這些和其它方面、特征和優(yōu)點。
[0019]受益于本文中公開的容器沖洗系統(tǒng)的某些示例性實施例的以下描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將領(lǐng)會，本文中公開的至少某些實施例具有適合于提供增強益處的改善或替代配置。本領(lǐng)域的技術(shù)人員從結(jié)合下面的附圖進行的示例性實施例的以下描述將進一步理解本發(fā)明的或本發(fā)明的某些實施例的這些和其它方面、特征和優(yōu)點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]為了理解本發(fā)明，現(xiàn)在將通過例子參考附圖描述本發(fā)明，其中:
[0021]圖1是本發(fā)明的容器沖洗系統(tǒng)的前視立面圖并且還部分地顯示容器操作系統(tǒng)；
[0022]圖2是圖1中所示的容器沖洗系統(tǒng)的前視立面圖；
[0023]圖3是圖1中所示的容器沖洗系統(tǒng)的平面圖；
[0024]圖4是圖1中所示的容器沖洗系統(tǒng)后視立面圖；
[0025]圖5是圖1中所示的容器沖洗系統(tǒng)的仰視圖；
[0026]圖6是圖1中所示的容器沖洗系統(tǒng)的端視圖并且顯示系統(tǒng)的入口 ；
[0027]圖7是圖1中所示的容器沖洗系統(tǒng)的端視圖并且顯示系統(tǒng)的出口 ；
[0028]圖8是圖6中所示的容器沖洗系統(tǒng)的端視圖并且顯示系統(tǒng)的附加部件；
[0029]圖9是圖6中所示的容器沖洗系統(tǒng)的端視圖并且顯示鄰近空氣噴嘴和真空部件的容器；
[0030]圖10是本發(fā)明的容器沖洗系統(tǒng)的替代實施例的前視立面圖并且還部分地顯示容器操作系統(tǒng)；
[0031]圖11是圖10中所示的容器沖洗系統(tǒng)的端視圖，并且顯示系統(tǒng)的入口 ；
[0032]圖12是本發(fā)明的容器沖洗系統(tǒng)的另一替代實施例的前視立面圖并且還部分地顯不容器操作系統(tǒng)；
[0033]圖13是圖12中所示的容器沖洗系統(tǒng)的端視立面圖并且顯示系統(tǒng)的入口 ；
[0034]圖14是圖13中所示的容器沖洗系統(tǒng)的仰視圖；
[0035]圖15顯示容器沖洗系統(tǒng)的另一示例性實施例的透視圖；
[0036]圖16A顯示圖15的示例性實施例的部分前視圖；以及
[0037]圖16B顯示圖15的示例性實施例的部分側(cè)視圖。

【具體實施方式】
[0038]盡管本發(fā)明容許許多不同形式的實施例，但是在圖中顯示并且將在本文中詳細描述本發(fā)明的示例性實施例，應(yīng)當(dāng)理解，本公開應(yīng)當(dāng)被視為本發(fā)明的原理的舉例說明，而不是旨在將本發(fā)明的范圍方面限制到所示的實施例。
[0039]圖1顯示用附圖標記10大體標示的容器沖洗系統(tǒng)。容器沖洗系統(tǒng)10大體上包括噴嘴組件12和真空組件14。在本發(fā)明的一個示例性實施例中，容器沖洗系統(tǒng)10典型地與傳送器16可操作地關(guān)聯(lián)。然而應(yīng)當(dāng)理解傳送器16不是容器沖洗系統(tǒng)10必要的。
[0040]應(yīng)當(dāng)理解，容器沖洗系統(tǒng)10與更大的容器處理組裝線I (未完全顯示)或容器處理系統(tǒng)I結(jié)合使用。應(yīng)當(dāng)理解，容器處理組裝線I包括各種已知的傳送組件和用于準備容器(例如飲料瓶)、容器的可選附加沖洗、用飲料或液體填充容器和為容器加蓋以便隨后運輸進行消費的其它操作裝置。還應(yīng)當(dāng)理解，包括容器沖洗系統(tǒng)10的組裝線I以典型地在600-800瓶每分鐘的范圍內(nèi)的高速度傳送容器。
[0041]如圖1-3中所示，容器沖洗系統(tǒng)10沿著容器處理組裝線I的一部分定位。容器沖洗系統(tǒng)10具有第一端部20或入口端部20，以及第二端部22或出口端部22。如下面將更詳細地所述，真空組件14可以包括限定入口端部20和出口端部22的外殼。組裝線I將多個容器C遞送到入口端部20。容器沖洗系統(tǒng)10的傳送器16然后將容器C傳送通過沖洗系統(tǒng)10并且經(jīng)過出口端部22。容器C然后傳送到組裝線I的其它部分以便進一步處理。在本發(fā)明的一個示例性實施例中，容器C是具有瓶口部CF并且具有將用液體飲料填充的容器開口 CO的瓶。瓶口部CF也可以具有圍繞容器C的圓周延伸的頸環(huán)。
[0042]如下面將更詳細地解釋，噴嘴組件12具有多個噴嘴并且真空組件14具有多個真空部件。在一個簡單形式中，相應(yīng)的噴嘴與相應(yīng)的真空部件可操作地關(guān)聯(lián)以形成沖洗模塊24。特別地，噴嘴12定位在真空部件14內(nèi)，其中真空部件14大體上圍繞噴嘴12。在本發(fā)明的一個示例性實施例中，沖洗系統(tǒng)10使用串聯(lián)布置的多個沖洗模塊24。
[0043]圖2和圖7進一步顯示噴嘴組件12。噴嘴組件12大體上包括噴嘴歧管26和與歧管26流體連通的多個單獨的噴嘴28。單獨的噴嘴28中的一個是具有合適的電連接的電離噴嘴30。如圖4和圖8中所示，噴嘴歧管26具有中心入口開口 32，所述中心入口開口經(jīng)由快速斷開式接頭37(圖8)接收空氣供應(yīng)軟管35。在本發(fā)明的一個示例性實施例中，多個噴嘴是八個噴嘴24，包括一個電離噴嘴30和七個高速空氣射流噴嘴28。替代地，空氣可以在噴嘴歧管內(nèi)電離使得多個噴嘴的每一個排出電離空氣。噴嘴28從系統(tǒng)10的入口 20和系統(tǒng)10的出口 22附近沿著噴嘴歧管26間隔。噴嘴28沿著沖洗系統(tǒng)10大體等距地間隔。噴嘴28、30定位成使得噴嘴28的遠端29在向下方向上定向。然而，噴嘴28、30可以在任何方向上定向。如下面更詳細地解釋，噴嘴組件12與真空組件14可操作地關(guān)聯(lián)。因此，噴嘴歧管26包含在真空組件14內(nèi)并且中心入口開口 32定位在真空組件14的后部部分中的相應(yīng)開口中。如下面更詳細地所述，噴嘴28大體上具有噴嘴中心軸線N。
[0044]圖1-9進一步顯示真空組件14。真空組件14大體上包括外殼34,所述外殼具有限定多個真空部件70的多個內(nèi)壁36。
[0045]外殼34具有前壁40、后壁42、第一端壁44、第二端壁46、頂壁48和底壁50。壁40-50連接在一起以形成內(nèi)腔52。如圖4和圖8中所示，后壁42具有出口開口 54。出口開口 54與內(nèi)腔52連通。出口開口 54鄰近后壁42的頂部定位并且外殼34大體上朝著出口開口 54漸縮。外殼34可以具有限定出口開口 54的延伸部件53。出口開口 54經(jīng)由下面將更詳細描述的快速釋放夾具58連接到真空軟管56 (圖8)。后壁42還具有開孔以容納噴嘴歧管26。前壁40具有鉸接地連接到外殼34的前通道門60，經(jīng)由門閂鎖62提供進出真空組件14的選擇性通路。
[0046]如圖5-7中所示，底壁50在其中具有多個底部開口 64。在一個示例性實施例中，底部開口 64為圓形，但是其它形狀是可能的，例如正方形或矩形。底壁50與前壁40和后壁42的遠端向上間隔。前壁40和后壁42的遠端形成限定從沖洗系統(tǒng)入口 20延伸到?jīng)_洗系統(tǒng)出口 22的通道66的懸掛腿部43。如圖2中所示，內(nèi)壁36定位在外殼34的內(nèi)腔52中。內(nèi)壁36限定多個真空部件70。真空部件70可以具有各種橫截面配置，包括圓形、正方形或矩形。每個底部開口 64限定真空部件入口 72。每個真空部件70是限定從底部開口 64或真空部件入口 72延伸到出口開口 54的通路74的管道。真空部件70彼此分離。另外，真空部件70包括具有大體豎直取向的第一部段70a和具有延伸并且會聚到出口開口 54的成角度取向的第二部段70b。如圖2中進一步所示，真空部件70經(jīng)由每個相應(yīng)的第二部段70b延伸到出口開口，其中這些真空部件70共用呈出口開口 54形式的共同出口。應(yīng)當(dāng)理解，真空部件70可以具有獨立出口開口以及僅僅具有豎直取向的部段。如下面更詳細地所述，真空部件70大體上具有真空部件中心軸線V。
[0047]如圖1、圖3、圖8和圖9中所示，支撐結(jié)構(gòu)76與外殼34關(guān)聯(lián)。支撐結(jié)構(gòu)具有在外殼34的一個端部處連接的第一臂78和在外殼34的相對端部處連接的第二臂80。臂78、80經(jīng)由配合在位于臂78、80中的槽84中的調(diào)節(jié)螺栓82連接到外殼34。該連接配置允許調(diào)節(jié)沖洗系統(tǒng)高度，如下面更詳細地所述。支撐臂78、80也具有鉸接釋放把手86以便進一步操作沖洗系統(tǒng)10的外殼34。
[0048]如上所述，噴嘴組件12與真空組件14可操作地關(guān)聯(lián)。如圖2和圖5_7中進一步所示，噴嘴歧管26定位在外殼內(nèi)腔52內(nèi)。噴嘴歧管26的入口 32定位在后壁42的開孔中。每個噴嘴28與噴嘴歧管26連通并且從其延伸。每個噴嘴28在相應(yīng)的真空部件70中并且在大體豎直取向上延伸，其中噴嘴28在向下方向上定向。真空部件70因此圍繞噴嘴28定位。此外，應(yīng)當(dāng)理解，真空部件70限定外周邊，其中噴嘴28定位在真空部件70的外周邊內(nèi)。噴嘴28在真空部件70的第一部段70a中延伸。每個噴嘴28的遠端29鄰近底部開口 64定位在每個真空部件70的相應(yīng)入口 72處。另外，在示例性實施例中，噴嘴28大體上定位在真空入口 72的中心處。因此，噴嘴中心軸線N與真空部件中心軸線V大體重合或同心。在該配置中，噴嘴28被認為與真空部件70大體同心或重合。在示例性實施例中噴嘴28和真空部件70被認為具有共同中心軸線。其它配置是可能的，其中中心軸線可以偏移，同時真空部件70仍然圍繞噴嘴28或圍繞噴嘴放置。在底部開口 64可以具有其它形狀、例如正方形或矩形的實施例中，噴嘴28定位成大體居中于這樣的底部開口中。這也可以被視為同心式配置。這些結(jié)構(gòu)可以被認為共用共同中心。
[0049]應(yīng)當(dāng)理解，內(nèi)壁36具有合適的進出開口以容納被密封以保持真空部件70之間的分離的噴嘴歧管26和噴嘴28。如圖2中進一步所示，電離噴嘴30鄰近沖洗系統(tǒng)10的入口 20定位在第一真空部件70處。相應(yīng)的噴嘴28如上所述以同心方式定位在相應(yīng)的真空部件70中。噴嘴28的遠端29鄰近真空入口 72定位并且不延伸超出底壁50，使得噴嘴28的遠端29定位在與真空入口 72大致相同的高度處。在其它實施例中遠端29可以延伸或突出略微超出底壁50或定位在底壁之上。噴嘴歧管26可以相對于外殼34被調(diào)節(jié)以獲得這樣的配置。噴嘴28也可以帶有用于單獨調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)。
[0050]每個相應(yīng)的噴嘴28和真空部件70被認為限定沖洗模塊24。在一個示例性實施例中，沖洗系統(tǒng)10具有八個沖洗模塊24，其中八個噴嘴28定位在八個真空部件70中。盡管在示例性實施例中，噴嘴28和真空部件70通向共同連通管道(噴嘴歧管26、真空出口 54)，但是應(yīng)當(dāng)理解，每個噴嘴28和真空部件70可以彼此獨立并且連接到獨立空氣和真空源。[0051 ] 如圖8中進一步所示，真空軟管56在外殼34處連接到出口開口 54，其中真空軟管56與所有真空部件70流體連通。真空軟管56連接到合適的真空源。噴嘴入口 32用快速斷開接頭37連接到空氣供應(yīng)軟管35，其中空氣供應(yīng)軟管35連接到合適的加壓、壓縮空氣源。應(yīng)當(dāng)理解，這樣的壓縮空氣合適地被過濾。
[0052]如上所述，傳送器16與沖洗系統(tǒng)10以及總體容器操作系統(tǒng)I的其它部件可操作地關(guān)聯(lián)。在圖1-9所示的示例性實施例中，傳送器16(圖1)具有軌道組件90和加壓空氣管道92。軌道組件90包括第二軌道部件96和與第二軌道部件96間隔的第一軌道部件94(圖3)。軌道部件94、96接收并且支撐容器口部CF，其中容器C上的頸環(huán)沿著軌道部件94、96騎跨。軌道部件94、96之間的間隔可調(diào)節(jié)以適應(yīng)不同尺寸的容器C。提供加壓空氣源，其中加壓空氣在容器C處被引導(dǎo)通過管道92。因此，如圖1中所示，容器C沿著軌道部件94、96在箭頭的方向上由引導(dǎo)到容器C上的加壓空氣移動。
[0053]如圖1中所示，容器沖洗系統(tǒng)10與總體容器操作系統(tǒng)I的其它部件可操作地連接。容器沖洗系統(tǒng)10沿著例如圖1中所示的操作系統(tǒng)I定位。相應(yīng)地設(shè)定外殼34的高度使得容器C將以期望預(yù)定間隔S穿過沖洗系統(tǒng)10(圖9)。在一個示例性實施例中，間隔S可以為1/8英寸。該間隔S可以變化。期望具有盡可能小的間隔S使得沖洗模塊24盡可能靠近容器開口 CO，同時允許間隙以便容器C穿過沖洗系統(tǒng)10。傳送器16與其它傳送部件可操作地連接以便接收來自操作系統(tǒng)I的容器C并且遞送離開沖洗系統(tǒng)10的經(jīng)沖洗的容器C以便由容器操作系統(tǒng)I進一步處理。應(yīng)當(dāng)理解，用于傳送器16的加壓空氣源被激勵。真空軟管56連接到真空組件出口 54并且真空源被激勵。另外，空氣供應(yīng)軟管35連接到噴嘴歧管26并且用于傳送器16的加壓空氣源被激勵。也應(yīng)當(dāng)理解，外殼34和傳送器16可以被安裝成具有最小坡度以便幫助容器C沿著軌道94、96的運動。
[0054]在以上實施例的任何一個中，單元可以帶有自動切斷開關(guān)。開關(guān)可以布置成具有傳感器以便確定空氣是否正從噴嘴供應(yīng)到系統(tǒng)或真空部件是否正提供抽吸。
[0055]現(xiàn)在將描述容器沖洗系統(tǒng)的操作。通過操作系統(tǒng)I和傳送器16被激勵，容器C傳送到?jīng)_洗系統(tǒng)10的入口 20，其中容器口部CF上的頸環(huán)沿著軌道部件94、96騎跨。軌道部件94、96用作引導(dǎo)件以接合容器C的頸部以便容器C相對于噴嘴28和真空部件70的豎直對準。容器C以直立方式被傳送，其中容器開口 CO面向上。應(yīng)當(dāng)理解，多個相鄰容器C 一個接著一個由傳送器16傳送。容器C穿過由外殼34限定的通道66 (圖9)。當(dāng)容器C到達第一沖洗模塊24時，來自第一電離噴嘴30的加壓電離空氣通過容器開口 CO注射到容器C中。噴嘴30在向下方向上引導(dǎo)加壓空氣。該加壓空氣從容器C的表面驅(qū)逐外來顆粒、污染物等。電離空氣也中和容器C的內(nèi)和外表面，防止顆粒不適當(dāng)?shù)貙⒆陨砀街奖砻?。同時，真空部件70為容器C提供抽吸，其中任何這樣的顆粒或污染物被引導(dǎo)遠離容器C。真空部件70根據(jù)它們的取向在向上方向或任何方向上提供抽吸。容器C繼續(xù)沿著傳送器16傳送并且通過沖洗系統(tǒng)10，其中容器C穿過串聯(lián)定位的每個相繼沖洗模塊24。因此，容器C從沖洗系統(tǒng)10的沖洗模塊24的剩余七個噴嘴/真空部件受到來自每個噴嘴28的加壓空氣和來自每個真空部件70的抽吸。沖洗模塊24的配置提供圍繞每個噴嘴28的操作區(qū)域以立即拾取外來顆粒和污染物并且將這樣的顆粒引導(dǎo)通過真空部件70并且通過真空軟管56。因此，容器C被合適地沖洗，其中外來顆?；蛭廴疚镉蓢娮?8從容器C的表面驅(qū)逐，并且在任何外來顆粒重新附著到容器C之前真空部件70同時從容器C去除外來顆粒或污染物。容器C繼續(xù)沿著傳送器10行進并且到達容器操作系統(tǒng)I的其它部分以進行填充、加蓋和準備運輸。
[0056]應(yīng)當(dāng)理解，容器C以相當(dāng)大的速度移動通過系統(tǒng)10。系統(tǒng)10能夠以每分鐘600-800容器的速度沖洗容器，其中容器C在每個沖洗模塊24處停留一秒的若干分之幾。加壓過濾空氣可以以各種壓力被提供，并且在一個示例性實施例中，加壓空氣為40-70psi。如上所述，預(yù)定間隔S可以根據(jù)需要變化并且在一個實施例中可以為1/8英寸。通過松動調(diào)節(jié)螺栓82，外殼34可以經(jīng)由槽84豎直地調(diào)節(jié)以改變間隔S。當(dāng)清潔或維護系統(tǒng)10時把手86也可以用于使外殼34傾斜。通道門60也使得容易進出外殼34以調(diào)節(jié)噴嘴組件12、執(zhí)行維護或清潔噴嘴組件12或真空組件14。真空軟管56和空氣供應(yīng)軟管35也可容易地去除。一般而言，沖洗系統(tǒng)10可以容易地和快速地根據(jù)需要進行調(diào)節(jié)。在其它變型中，沖洗模塊24可以設(shè)置成隨著容器C移動以便沖洗。
[0057]圖10-11公開大體上用附圖標記200標示的本發(fā)明的容器沖洗系統(tǒng)的替代實施例。許多部件類似于圖1-9中所示的沖洗系統(tǒng)并且將在200系列的附圖標記中用相似的附圖標記標示。
[0058]在該實施例中容器沖洗系統(tǒng)10與圖1-9中所示的容器沖洗系統(tǒng)10大體相同。系統(tǒng)200使用如上所述構(gòu)造的八個沖洗模塊224。在該實施例中提供帶驅(qū)動式傳送器216以將容器C傳送通過沖洗系統(tǒng)200。
[0059]傳送器216大體上包括第一夾持部件291、第二夾持部件293和馬達295。這些部件大體上由可以擱置在地板或其它支撐表面上的框架297支撐。每個夾持部件291、293具有可旋轉(zhuǎn)的帶和眾所周知的其它支撐結(jié)構(gòu)。第一夾持部件291與第二夾持部件293間隔預(yù)定距離以容納容器C。如圖11中所示，該間隔可調(diào)節(jié)以適應(yīng)具有各種直徑的容器。馬達295可操作地連接到第一夾持部件291和第二夾持部件293，如圖10中所示。應(yīng)當(dāng)理解，沖洗系統(tǒng)200由合適的支撐部件支撐在傳送器216上方，這是容器C以期望間隔穿過沖洗系統(tǒng)200所期望的。
[0060]在操作中，第一和第二夾持部件291、293由馬達旋轉(zhuǎn)。容器C從容器操作系統(tǒng)I被接收，其中夾持部件291、293夾持容器C并且將容器C傳送通過沖洗系統(tǒng)200。沖洗系統(tǒng)200沖洗容器C，如上所述。夾持部件291、293將容器C傳送到容器操作系統(tǒng)I的其它部分以便進一步處理。應(yīng)當(dāng)理解，馬達295與第一夾持部件291和第二夾持部件293之間的可操作連接可以使得一個夾持部件相對于另一夾持部件以更大的速度旋轉(zhuǎn)。以該方式，當(dāng)容器C線性地移動通過沖洗系統(tǒng)200時容器C也圍繞其中心點旋轉(zhuǎn)。這可以幫助沖洗過程。
[0061]圖12-14公開大體上用附圖標記300標示的本發(fā)明的容器沖洗系統(tǒng)的另一替代實施例。某些部件類似于圖1-9和圖10-11中所示的沖洗系統(tǒng)并且將在300系列中用相似的附圖標記標示。
[0062]在該實施例中，傳送器316與圖10-11的實施例中的大體相同。沖洗系統(tǒng)300也類似于圖1-9的沖洗系統(tǒng)，但是使用六個沖洗模塊324。因而，外殼334具有將內(nèi)腔352分成六個真空部件370的內(nèi)壁336。噴嘴歧管326將加壓空氣供應(yīng)到六個空氣噴嘴328。第一空氣噴嘴330是電離空氣噴嘴并且剩余的五個噴嘴是高速空氣射流噴嘴。每個噴嘴330以同心方式定位在真空部件370內(nèi)，與以上描述一致。
[0063]在操作中，容器C由以類似于圖11-12的傳送器的方式操作的傳送器316傳送通過沖洗系統(tǒng)300。沖洗系統(tǒng)300也以類似方式操作，其中取決于瓶的取向，噴嘴組件312在向下方向上供應(yīng)空氣，而真空組件314在向上方向上供應(yīng)抽吸。容器C經(jīng)過每個沖洗模塊324并且然后被引導(dǎo)到容器操作系統(tǒng)I的附加部分以便進一步處理。
[0064]圖15顯示示例性容器沖洗系統(tǒng)1010的另一布置。容器沖洗系統(tǒng)1010通常帶有空氣源(未顯示)、例如供應(yīng)加壓空氣的任何機械裝置，用于空氣沖洗瓶子的清潔系統(tǒng)1020，用于運行沖洗操作的電控面板(未顯示)，以及用于去除有害顆粒和用于空氣循環(huán)的真空系統(tǒng)1100。
[0065]當(dāng)瓶傳送通過系統(tǒng)1010時清潔系統(tǒng)1020被提供用于清潔瓶1040的內(nèi)部。容器沖洗系統(tǒng)1010可以包括在圖15中以虛像顯示的一系列防護裝置1024，所述防護裝置將瓶1040保持在傳送裝置1012中以允許瓶1040以每分鐘大約800瓶的很高速度通過每個站。
[0066]傳送裝置1012和大滑輪1014被提供用于將瓶1040傳送通過清潔系統(tǒng)1020。瓶流動路徑沿著圖15中所示的箭頭的方向。當(dāng)瓶1040穿過沖洗系統(tǒng)1010時，瓶1040以上下位置顛倒的方式變?yōu)榈怪?，瓶開口向下定向，如圖15中所示。然而，瓶1040和沖洗系統(tǒng)1010可以以任何期望方式定向。瓶1040可以由指狀夾持件1039保持在傳送裝置1012中。這樣的指狀夾持件1039例如可從弗吉尼亞州林奇伯格市(Lynchburg)的Ambec公司獲得?？梢灶A(yù)料傳送容器的其它方法。例如，可以單獨地或與導(dǎo)軌或防護裝置組合地使用頸部夾持件、傳送器、繩。提供通向鼓風(fēng)機(未顯示)的空氣管道1019以便通過一系列管道從空氣清潔系統(tǒng)1020抽取空氣。
[0067]空氣清潔系統(tǒng)1020基本上由外殼1022封閉，所述外殼提供封罩以保持系統(tǒng)1020內(nèi)的氣流的基本平衡。兩個開口(其中的一個在圖16A中顯示)布置在需要允許瓶1040通過的封罩1022的任一縱向端部處。如圖16B中所示，封罩1022可以帶有兩個樹脂玻璃門1340A和1340B。樹脂玻璃門1340A和1340B可以帶有手柄1342A和1342B以便容易進出封罩1022的內(nèi)部區(qū)域以便維護系統(tǒng)。
[0068]沖洗系統(tǒng)1010可以帶有空氣源以將空氣提供給容器1040。HEPA過濾器可以放置在空氣源入口和出口處以便從空氣過濾任何有害顆粒。0.3 μ (99.9%效率)HEPA過濾器或預(yù)過濾組件可以加入空氣源入口以從供應(yīng)空氣篩除微生物，并且0.5 μ (99%效率)HEPA過濾器可以加入空氣源的出口以作為用于來自空氣源的任何不可預(yù)料的碎屑的預(yù)防性措施。本文中公開的實施例可以用本領(lǐng)域中已知的任何空氣源實現(xiàn)。
[0069]噴嘴1301可以帶有在噴嘴歧管1303內(nèi)的內(nèi)部電離單元，在空氣離開噴嘴之前所述內(nèi)部電離單元可以配置成電離空氣。噴嘴陣列1300可以安裝在噴嘴歧管1303上。如圖16Α和16Β中所示，噴嘴陣列高度可以由高度調(diào)節(jié)螺絲1326調(diào)高和調(diào)低?？諝鈬娮礻嚵邪惭b到可調(diào)節(jié)托架1328，所述可調(diào)節(jié)托架具有槽1330和引導(dǎo)銷1332以便相對于瓶1040和夾持件1039調(diào)節(jié)噴嘴陣列1300的高度。
[0070]來自空氣源的空氣暴露于空氣電離單元，所述空氣電離單元電離空氣以便幫助從經(jīng)過的容器去除顆粒。在空氣被電離之后它被引導(dǎo)到噴嘴中。從該布置可以觀察到，空氣在到達和離開噴嘴之前被電離。這增強清潔，產(chǎn)生可靠和耐用的電離空氣源，并且產(chǎn)生容易維護的系統(tǒng)。
[0071]再次參考圖15、圖16Α和圖16Β，沖洗系統(tǒng)1010也可以配備有真空系統(tǒng)1100以便當(dāng)瓶1040在傳送器1012上移動時從瓶真空處理有害顆粒。真空系統(tǒng)1100包括真空罐1101，所述真空罐1101在瓶流動路徑下方和空氣歧管1300下方延伸。真空罐1101基本上呈槽的形式，其在瓶流動路徑的方向上變淺，如圖16Β中所示。沿著中心定位縱向部分，槽被折疊，并且槽在鄰近電離噴嘴1301且在其正下方的地點處，例如通過螺絲1102連接到真空管道1104，在一個實施例中所述真空管道呈圓柱的形式，如圖16Α中所示。真空系統(tǒng)1100可以帶有兩個肘狀歧管或真空歧管1108,每個歧管具有抽吸入口 1106。真空歧管1108位于歧管1303的任一側(cè)以便從系統(tǒng)真空處理有害顆粒。如圖16Β中所示，真空歧管1108可以帶有發(fā)散部分1110以便使外殼1022的內(nèi)部的真空區(qū)域膨脹。
[0072]真空管道1104連接到管道1019(在圖1中顯示)，所述管道與將抽吸或真空力提供給外殼1022內(nèi)的環(huán)境的真空源或空氣源(未顯示)流體連通，噴嘴陣列1300包含在所述環(huán)境中。由真空源提供動力的真空系統(tǒng)1100連續(xù)地排出外殼1022內(nèi)的空氣、以及已從瓶1040的表面通過抽吸入口 1106去除的任何漂浮電離灰塵或其它顆粒。另外，為了幫助提取已從瓶1040的表面去除的漂浮電離灰塵或其它顆粒，真空系統(tǒng)1100也幫助從沖洗系統(tǒng)1010去除臟空氣。
[0073]在一個實施例中，真空系統(tǒng)1100可以形成閉環(huán)系統(tǒng)的一部分，原因在于由真空抽取的空氣可以由HEPA過濾器過濾并且再循環(huán)回到空氣源并且然后提供給噴嘴陣列1300以便用于在清潔過程中沖洗瓶1040。在另一示例性實施例中可以使用獨立真空源，例如Dayton型2C940鼓風(fēng)機。在任一情況下，源的入口附連到真空管道1019。
[0074]電控面板與車間PLC相互作用，這允許空氣源根據(jù)特定瓶尺寸和傳送器速度以最佳風(fēng)扇速率運轉(zhuǎn)。另外，電控面板(未顯示)電連接到布置在瓶清潔站1020內(nèi)的噴嘴陣列1300上的噴嘴以提供操作者控制。
[0075]沖洗系統(tǒng)1010也在關(guān)鍵位置處配備有傳感器以便保證清潔性能。當(dāng)檢測到系統(tǒng)中的錯誤、例如低空氣壓力、不適當(dāng)過濾或不工作的電離器時，系統(tǒng)可以配置成將警告信號提供給操作者并且可以配置成停止操作。在以上實施例的任何一個中，如果連接到真空部件或噴嘴的傳感器的任何一個相應(yīng)地感測到抽吸的缺失或空氣壓力的缺失，則系統(tǒng)經(jīng)由自動切斷開關(guān)自動地停止。
[0076]在操作期間，當(dāng)瓶1040傳送通過沖洗系統(tǒng)1010時清潔系統(tǒng)1020清潔瓶的內(nèi)部。瓶1040傳送通過沖洗系統(tǒng)1010使得每個瓶1040經(jīng)過各站，例如瓶夾持站(未顯示)和瓶清潔系統(tǒng)1020。傳送裝置1012傳送瓶1040，因此瓶流動路徑沿著箭頭的方向，并且由于瓶路徑圍繞大旋轉(zhuǎn)滑輪1014通過，因此瓶1040上下位置顛倒地變?yōu)榈怪茫_口向下定向，如圖15中的瓶1040所示。瓶1040優(yōu)選地由指狀夾持件1039(在圖16A中顯示)保持在傳送裝置中。當(dāng)瓶1040穿過清潔系統(tǒng)1020時，空氣由噴嘴陣列1300上的噴嘴1301引導(dǎo)到瓶1040的內(nèi)部。這具有排出位于瓶1040內(nèi)部的任何顆粒的效果。離開噴嘴的空氣的壓力可以在空氣源處被調(diào)節(jié)并且可以由本領(lǐng)域中已知的任何合適的方法操作?？赡芷谕谡谇鍧嵉钠康念愋秃?或尺寸定制空氣的壓力。
[0077]連續(xù)地排出外殼1022內(nèi)的空氣的真空系統(tǒng)1100排出已從瓶1040去除的任何漂浮電離灰塵或其它顆粒。因此，保持夾帶在外殼1022內(nèi)的空氣中的、已從瓶表面移位的微小顆粒從瓶環(huán)境排出并且在它們變?yōu)槿ル婋x的情況下不再可用于再次重新附連到表面。另夕卜，真空可以被施加使得在系統(tǒng)上保持負壓力。這幫助防止臟空氣吹入圍繞系統(tǒng)的環(huán)境中并且防止臟空氣污染周圍環(huán)境和設(shè)備。
[0078]本公開的容器沖洗系統(tǒng)提供若干優(yōu)點。容器沖洗系統(tǒng)使用比傳統(tǒng)空氣系統(tǒng)少得多的電能(少于一半的電能)來空氣沖洗空瓶。它是穩(wěn)健的，導(dǎo)致裝瓶操作的更少停機時間，并且需要比現(xiàn)有系統(tǒng)更少的維護。
[0079]另外，由于該系統(tǒng)是僅僅基于空氣的系統(tǒng)，不同于水基系統(tǒng)或組合空氣/水系統(tǒng)，因此該系統(tǒng)使用更少的自然資源、例如水和電力。沖洗系統(tǒng)也具有小占地面積，節(jié)省設(shè)施空間。先前的設(shè)計需要更大的占地面積以及更多的結(jié)構(gòu)和部件。該設(shè)計允許噴嘴更靠近瓶口部定位，增強沖洗能力。由于包括外殼和傳送器的系統(tǒng)部件可以容易地進行調(diào)節(jié)，因此對于不同尺寸的瓶獲得系統(tǒng)的快速調(diào)換。電離空氣噴嘴的使用中和容器的內(nèi)部和外部上的靜電電荷?？傊捎谒暮喕Y(jié)構(gòu)和操作，沖洗系統(tǒng)在制造、操作和維護上更便宜。
[0080]在以上實施例的任何一個中，如果連接到真空部件或噴嘴的任一傳感器相應(yīng)地感測到抽吸的缺失或空氣壓力的缺失，則系統(tǒng)經(jīng)由自動切斷開關(guān)自動地停止。
[0081]受益于示例性實施例的以上公開和描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將顯而易見與這里公開的本發(fā)明的一般原理一致的許多替代和不同實施例是可能的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認識到所有這樣的各種修改和替代實施例在本發(fā)明的真實范圍和精神內(nèi)。附帶的權(quán)利要求旨在涵蓋所有這樣的修改和替代實施例。應(yīng)當(dāng)理解單數(shù)不定或定冠詞(例如“一”、“所述”等)在本公開中和以下權(quán)利要求中的使用符合專利中的習(xí)慣用法，表示“至少一個”，除非在特定情況下從上下文明顯看出該術(shù)語在該特定情況下旨在具體地表示一個和唯一。類似地，術(shù)語“包括”是開放的，不排除附加項、特征、部件等。
【權(quán)利要求】
1.一種組裝用于容器的空氣沖洗系統(tǒng)的方法，包括: 提供空氣源以便用于沖洗所述容器； 將歧管連接到所述空氣源，所述歧管包括歧管入口、電離單元和歧管出口，用于在所述容器處引導(dǎo)來自所述空氣源的空氣以幫助從所述容器去除碎屑； 將所述電離單元放置在所述歧管內(nèi)，使得在操作期間當(dāng)空氣供應(yīng)到所述歧管時空氣在所述歧管內(nèi)被電離，并且在操作期間在空氣離開所述歧管出口之前空氣被電離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括提供真空系統(tǒng)以便去除顆粒。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，還包括提供真空系統(tǒng)以保持所述容器沖洗系統(tǒng)中的負壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述容器沖洗系統(tǒng)配置成將空氣從所述真空系統(tǒng)再循環(huán)到所述空氣源。
5.一種用于沖洗容器的方法，包括: 提供空氣源以便將空氣供應(yīng)到容器； 在連接到所述空氣源的歧管處接收來自所述空氣源的空氣，所述歧管包括歧管入口、電離單元和多個歧管出口； 在空氣離開所述歧管出口之前用所述電離單元電離所述歧管內(nèi)的從所述空氣源接收的空氣； 通過所述多個歧管出口從所述歧管排出電離了的空氣；以及 使容器經(jīng)過所述多個歧管出口，其中所述電離了的空氣幫助從所述容器去除有害顆粒。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，還包括用真空系統(tǒng)真空處理有害顆粒。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述真空系統(tǒng)保持所述歧管附近的負壓。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，還包括將空氣從所述真空系統(tǒng)再循環(huán)到所述空氣源。
9.一種容器沖洗系統(tǒng)，包括: 空氣源； 連接到所述空氣源的歧管，所述歧管包括歧管入口、電離單元和多個出口 ；并且其中所述電離單元放置在所述歧管內(nèi)并且所述多個噴嘴位于所述歧管上使得在操作期間空氣在離開所述歧管之前被電離。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的容器沖洗系統(tǒng)，還包括用于去除顆粒的真空系統(tǒng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的容器沖洗系統(tǒng)，其中所述真空系統(tǒng)配置成保持所述容器沖洗系統(tǒng)中的負壓。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的容器沖洗系統(tǒng)，其中所述容器沖洗系統(tǒng)配置成將空氣從所述真空系統(tǒng)再循環(huán)到所述空氣源。
13.—種容器沖洗系統(tǒng),包括: 限定中心軸線的空氣噴嘴，所述空氣噴嘴適合于鄰近所述容器的開口定位，并且適合于將空氣供應(yīng)引導(dǎo)到所述容器，其中空氣在進入所述噴嘴中之前被電離； 形成管道的真空部件，所述管道限定通路，并且其中所述管道還包括真空中心軸線和真空入口，所述真空部件連接到真空源，所述真空部件圍繞所述空氣噴嘴定位，并且所述真空部件適合于真空處理外來顆粒以使之離開所述容器；并且 其中所述真空中心軸線與所述噴嘴中心軸線大體同心，并且所述噴嘴的遠端鄰近所述真空入口定位使得所述噴嘴的遠端定位在與所述真空入口大致相同的高度處。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的容器沖洗系統(tǒng)，其中所述空氣噴嘴定位成在向下方向上將空氣供應(yīng)引導(dǎo)到面朝上容器中。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的容器沖洗系統(tǒng)，還包括大體上鄰近所述空氣噴嘴定位的第二空氣噴嘴。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的容器沖洗系統(tǒng)，還包括圍繞所述第二空氣噴嘴定位的第二真空部件。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的容器沖洗系統(tǒng)，包括多個空氣噴嘴，其中所述多個空氣噴嘴的每一個排出電離了的空氣。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的容器沖洗系統(tǒng)，包括多個真空部件，其中每個真空部件圍繞相應(yīng)的空氣噴嘴定位。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的容器沖洗系統(tǒng)，其中所述多個真空部件彼此會聚并且適合于共同地與所述真空源連通。
20.一種沖洗穿過容器沖洗系統(tǒng)的容器的方法，包括: 提供形成管道的真空部件，所述管道限定通路，并且其中所述管道還包括外周邊、真空入口和真空中心軸線；以及還提供空氣噴嘴，每個空氣噴嘴限定噴嘴中心軸線，相應(yīng)的空氣噴嘴定位在相應(yīng)的真空部件內(nèi)，其中所述噴嘴的遠端鄰近所述真空入口定位使得所述噴嘴的遠端定位在與所述真空入口大致相同的高度處，其中所述真空部件連接到真空源； 將所述噴嘴中心軸線與所述真空中心軸線同心地定位； 使多個容器經(jīng)過所述真空部件和所述空氣噴嘴； 在將空氣提供給所述噴嘴之前使空氣電離； 朝著所述容器并且沿著所述噴嘴中心軸線供應(yīng)空氣；以及 真空處理有害外來顆粒以使之離開所述容器。
21.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，包括提供多個噴嘴并且在空氣從所述多個噴嘴排出之前使空氣電離。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，包括提供多個真空部件，并且其中每個真空部件限定真空中心軸線，并且所述多個噴嘴均具有噴嘴中心軸線并且將每個噴嘴中心軸線與每個真空中心軸線同心地定位。
【文檔編號】B08B9/28GK104254404SQ201380019628
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2013年3月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月12日
【發(fā)明者】R-Y·A·吳, M·J·馬斯蒂奧 申請人:斯托克里-豐康普公司