容器冲洗系统和方法
【专利摘要】一种容器冲洗系统，具有喷嘴，所述喷嘴适合于邻近容器的开口定位并且适合于以任何取向将空气供应引导到容器。真空部件围绕空气喷嘴定位并且适合于真空处理外来颗粒以使之离开容器。系统包括空气源和歧管，所述歧管具有歧管入口、电离单元和多个歧管出口，以及多个空气喷嘴。每个喷嘴具有喷嘴入口、喷嘴出口以及在喷嘴入口和喷嘴出口之间延伸的喷嘴通路。电离单元放置在歧管内，并且多个喷嘴位于多个歧管出口上使得在操作期间空气在进入喷嘴之前被电离。电离了的空气用于清洁容器。
【专利说明】容器冲洗系统和方法
[0001]相关申请
[0002]该国际申请要求2012年3月12日提交的、名称为“容器冲洗系统和方法”的美国部分继续专利申请第13/417，944号的优先权，前述申请是2008年10月21日提交的、名称为“容器冲洗系统和方法”的美国申请第12/255，153号、现在是2012年4月3日公布的美国专利第8，147,616号的部分继续申请，前述申请要求2007年10月22日提交的、名称为“容器冲洗系统和方法”的美国申请的优先权和权益，上述全部申请通过引用完整地合并于本文中并且构成本申请的一部分。
【技术领域】
[0003]本公开大体上涉及一种容器冲洗系统和方法，并且更具体地涉及容器、例如饮料瓶的空气冲洗而不使用水或与容器直接接触的其它元素。
【背景技术】
[0004]在饮用液体饮料之前空容器、例如PET (聚对苯二甲酸乙二醇酯)瓶典型地用于储存液体饮料。这样的容器在运输期间、甚至当它们储存在盒或其它承载储器中时可能被外来材料、例如纸、木粉或塑料碎屑污染。当瓶在填充之前被处理时它们也会被污染。而且，在处理期间，容器与用于传送容器的物品、例如传送器或载体的表面之间的接触导致容器拾取少量的净静电电荷，由此使容器能够将细颗粒吸引到容器的内壁和外壁。另外，瓶上的静电电荷可能导致瓶彼此粘着，因此导致瓶成角度地移动。这导致瓶从传送系统掉落，特别是当使用带式或绳式传送系统时。因此，在填充之前冲洗或以另外方式清洁容器的需要是必要的，从而保证容器内的饮料内容物对于最终消费者是可接受的。
[0005]污染这些容器的典型灰尘颗粒极小，常常在直径上测量小于10微米。容器上的任何静电电荷在颗粒上感生相反电荷以吸引颗粒并且将颗粒保持在容器壁上。为了去除附着至IJ壁的颗粒，必须中和这些相反电荷。然而中和电荷是困难的，原因是将每个灰尘颗粒保持到容器壁的电荷由灰尘颗粒自身而被屏蔽。而且，一旦瞬时地消除静电力，自由的灰尘颗粒必须在它们将自身重新附连到容器之前立即被去除。
[0006]已执行若干方法来冲洗容器或瓶的内部。这些方法包括用冷或热水喷洒容器、使用臭氧或臭氧水作为消毒剂、使用电离气流冲洗容器以及使用空气和水的组合进行冲洗。
[0007]使用电离气流系统冲洗容器的例子在Wu等人的美国专利第7，621，301号和Wu等人的美国公告第2009/0101178号中公开，上述专利通过引用完整地被合并。这些系统可以在从容器清洁有害颗粒方面具有许多应用。例如，这些系统可以与热填充、环境填充、冷填充或无菌填充应用结合使用。
【发明内容】
[0008]在一个实施例中提供一种例如用于饮料容器的容器冲洗系统，其中在用液体饮料填充容器之前从容器排出有害外来颗粒。
[0009]在另一示例性实施例中，一种容器冲洗系统具有空气喷嘴，所述空气喷嘴适合于邻近所述容器的开口定位并且适合于将空气供应引导到所述容器。在空气进入所述喷嘴中之前空气可以被电离。真空部件适合于与真空源连通。所述真空部件围绕所述空气喷嘴定位并且适合于真空处理外来颗粒以使之离开所述容器。
[0010]根据另一实施例，所述空气喷嘴具有喷嘴中心轴线并且所述真空部件具有与所述喷嘴中心轴线同心的真空中心轴线。
[0011]根据另一实施例，所述空气喷嘴定位成根据所述容器的取向以任何取向(例如，向下或向上)引导空气供应。
[0012]根据另一实施例，所述系统具有多个空气喷嘴和多个真空部件。每个真空部件具有定位在其中的空气喷嘴。在另一示例性实施例中，第一空气喷嘴是电离空气喷嘴并且剩余的空气喷嘴是高速空气喷嘴。在又一示例性实施例中，所述多个喷嘴包括第一电离空气喷嘴并且剩余的喷嘴包括5到7个之间的高速空气喷嘴。然而替代地，空气可以在进入歧管之前被电离使得所有喷嘴是电离喷嘴。
[0013]根据另一实施例，所述容器冲洗系统还具有邻近所述空气喷嘴定位的引导件。所述引导件适合于接合所述容器的颈部以便所述容器相对于所述空气喷嘴的竖直对准。
[0014]根据另一实施例，所述容器冲洗系统具有传送器，所述传送器适合于将所述容器移动经过所述空气喷嘴和所述真空部件。所述传送器具有第一移动夹持部件和第二移动夹持部件，所述夹持部件配置成共同地夹持所述容器。在示例性实施例中，所述第一移动夹持部件以不同于所述第二移动夹持部件的速度移动，其中所述传送器适合于在将所述容器移动通过所述冲洗系统的同时旋转所述容器。
[0015]根据另一示例性实施例，所述传送器可以呈空气传送器的形式。所述空气传送器具有轨道组件和空气源。容器由所述轨道组件可移动地支撑并且所述空气源将所述容器沿着所述轨道移动并且经过所述空气喷嘴和所述真空部件。。
[0016]在另一示例性实施例中，公开一种组装用于容器的空气冲洗系统的方法。所述方法包括提供空气源以便用于冲洗所述容器并且将歧管连接到所述空气源。所述歧管包括歧管入口、电离单元和歧管出口。所述方法还包括将所述电离单元放置在所述歧管内，使得在操作期间，空气在离开所述歧管出口之前被电离。
[0017]在另一示例性实施例中，公开一种用于空气冲洗瓶的方法。所述方法包括提供空气源；在连接到所述空气源的歧管处接收来自所述空气源的空气，所述歧管包括歧管入口、电离单元和多个歧管出口 ；在空气离开所述歧管出口之前用所述电离单元电离所述歧管内的空气；通过所述多个歧管出口从所述歧管排出电离空气；以及使瓶在所述多个歧管出口之上或之下经过，以及来自所述多个歧管出口的电离空气帮助从所述瓶去除颗粒。
[0018]受益于本文中公开的容器冲洗系统的某些示例性实施例的以下描述，本领域的技术人员将领会，本文中公开的至少某些实施例具有适合于提供增强益处的改善或替代配置。本领域的技术人员从结合下面的附图进行的示例性实施例的以下描述将进一步理解本公开的或本公开的某些实施例的这些和其它方面、特征和优点。
[0019]受益于本文中公开的容器冲洗系统的某些示例性实施例的以下描述，本领域的技术人员将领会，本文中公开的至少某些实施例具有适合于提供增强益处的改善或替代配置。本领域的技术人员从结合下面的附图进行的示例性实施例的以下描述将进一步理解本发明的或本发明的某些实施例的这些和其它方面、特征和优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]为了理解本发明，现在将通过例子参考附图描述本发明，其中:
[0021]图1是本发明的容器冲洗系统的前视立面图并且还部分地显示容器操作系统；
[0022]图2是图1中所示的容器冲洗系统的前视立面图；
[0023]图3是图1中所示的容器冲洗系统的平面图；
[0024]图4是图1中所示的容器冲洗系统后视立面图；
[0025]图5是图1中所示的容器冲洗系统的仰视图；
[0026]图6是图1中所示的容器冲洗系统的端视图并且显示系统的入口 ；
[0027]图7是图1中所示的容器冲洗系统的端视图并且显示系统的出口 ；
[0028]图8是图6中所示的容器冲洗系统的端视图并且显示系统的附加部件；
[0029]图9是图6中所示的容器冲洗系统的端视图并且显示邻近空气喷嘴和真空部件的容器；
[0030]图10是本发明的容器冲洗系统的替代实施例的前视立面图并且还部分地显示容器操作系统；
[0031]图11是图10中所示的容器冲洗系统的端视图，并且显示系统的入口 ；
[0032]图12是本发明的容器冲洗系统的另一替代实施例的前视立面图并且还部分地显不容器操作系统；
[0033]图13是图12中所示的容器冲洗系统的端视立面图并且显示系统的入口 ；
[0034]图14是图13中所示的容器冲洗系统的仰视图；
[0035]图15显示容器冲洗系统的另一示例性实施例的透视图；
[0036]图16A显示图15的示例性实施例的部分前视图；以及
[0037]图16B显示图15的示例性实施例的部分侧视图。
【具体实施方式】
[0038]尽管本发明容许许多不同形式的实施例，但是在图中显示并且将在本文中详细描述本发明的示例性实施例，应当理解，本公开应当被视为本发明的原理的举例说明，而不是旨在将本发明的范围方面限制到所示的实施例。
[0039]图1显示用附图标记10大体标示的容器冲洗系统。容器冲洗系统10大体上包括喷嘴组件12和真空组件14。在本发明的一个示例性实施例中，容器冲洗系统10典型地与传送器16可操作地关联。然而应当理解传送器16不是容器冲洗系统10必要的。
[0040]应当理解，容器冲洗系统10与更大的容器处理组装线I (未完全显示)或容器处理系统I结合使用。应当理解，容器处理组装线I包括各种已知的传送组件和用于准备容器(例如饮料瓶)、容器的可选附加冲洗、用饮料或液体填充容器和为容器加盖以便随后运输进行消费的其它操作装置。还应当理解，包括容器冲洗系统10的组装线I以典型地在600-800瓶每分钟的范围内的高速度传送容器。
[0041]如图1-3中所示，容器冲洗系统10沿着容器处理组装线I的一部分定位。容器冲洗系统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。如下面将更详细地所述，真空组件14可以包括限定入口端部20和出口端部22的外壳。组装线I将多个容器C递送到入口端部20。容器冲洗系统10的传送器16然后将容器C传送通过冲洗系统10并且经过出口端部22。容器C然后传送到组装线I的其它部分以便进一步处理。在本发明的一个示例性实施例中，容器C是具有瓶口部CF并且具有将用液体饮料填充的容器开口 CO的瓶。瓶口部CF也可以具有围绕容器C的圆周延伸的颈环。
[0042]如下面将更详细地解释，喷嘴组件12具有多个喷嘴并且真空组件14具有多个真空部件。在一个简单形式中，相应的喷嘴与相应的真空部件可操作地关联以形成冲洗模块24。特别地，喷嘴12定位在真空部件14内，其中真空部件14大体上围绕喷嘴12。在本发明的一个示例性实施例中，冲洗系统10使用串联布置的多个冲洗模块24。
[0043]图2和图7进一步显示喷嘴组件12。喷嘴组件12大体上包括喷嘴歧管26和与歧管26流体连通的多个单独的喷嘴28。单独的喷嘴28中的一个是具有合适的电连接的电离喷嘴30。如图4和图8中所示，喷嘴歧管26具有中心入口开口 32，所述中心入口开口经由快速断开式接头37(图8)接收空气供应软管35。在本发明的一个示例性实施例中，多个喷嘴是八个喷嘴24，包括一个电离喷嘴30和七个高速空气射流喷嘴28。替代地，空气可以在喷嘴歧管内电离使得多个喷嘴的每一个排出电离空气。喷嘴28从系统10的入口 20和系统10的出口 22附近沿着喷嘴歧管26间隔。喷嘴28沿着冲洗系统10大体等距地间隔。喷嘴28、30定位成使得喷嘴28的远端29在向下方向上定向。然而，喷嘴28、30可以在任何方向上定向。如下面更详细地解释，喷嘴组件12与真空组件14可操作地关联。因此，喷嘴歧管26包含在真空组件14内并且中心入口开口 32定位在真空组件14的后部部分中的相应开口中。如下面更详细地所述，喷嘴28大体上具有喷嘴中心轴线N。
[0044]图1-9进一步显示真空组件14。真空组件14大体上包括外壳34,所述外壳具有限定多个真空部件70的多个内壁36。
[0045]外壳34具有前壁40、后壁42、第一端壁44、第二端壁46、顶壁48和底壁50。壁40-50连接在一起以形成内腔52。如图4和图8中所示，后壁42具有出口开口 54。出口开口 54与内腔52连通。出口开口 54邻近后壁42的顶部定位并且外壳34大体上朝着出口开口 54渐缩。外壳34可以具有限定出口开口 54的延伸部件53。出口开口 54经由下面将更详细描述的快速释放夹具58连接到真空软管56 (图8)。后壁42还具有开孔以容纳喷嘴歧管26。前壁40具有铰接地连接到外壳34的前通道门60，经由门闩锁62提供进出真空组件14的选择性通路。
[0046]如图5-7中所示，底壁50在其中具有多个底部开口 64。在一个示例性实施例中，底部开口 64为圆形，但是其它形状是可能的，例如正方形或矩形。底壁50与前壁40和后壁42的远端向上间隔。前壁40和后壁42的远端形成限定从冲洗系统入口 20延伸到冲洗系统出口 22的通道66的悬挂腿部43。如图2中所示，内壁36定位在外壳34的内腔52中。内壁36限定多个真空部件70。真空部件70可以具有各种横截面配置，包括圆形、正方形或矩形。每个底部开口 64限定真空部件入口 72。每个真空部件70是限定从底部开口 64或真空部件入口 72延伸到出口开口 54的通路74的管道。真空部件70彼此分离。另外，真空部件70包括具有大体竖直取向的第一部段70a和具有延伸并且会聚到出口开口 54的成角度取向的第二部段70b。如图2中进一步所示，真空部件70经由每个相应的第二部段70b延伸到出口开口，其中这些真空部件70共用呈出口开口 54形式的共同出口。应当理解，真空部件70可以具有独立出口开口以及仅仅具有竖直取向的部段。如下面更详细地所述，真空部件70大体上具有真空部件中心轴线V。
[0047]如图1、图3、图8和图9中所示，支撑结构76与外壳34关联。支撑结构具有在外壳34的一个端部处连接的第一臂78和在外壳34的相对端部处连接的第二臂80。臂78、80经由配合在位于臂78、80中的槽84中的调节螺栓82连接到外壳34。该连接配置允许调节冲洗系统高度，如下面更详细地所述。支撑臂78、80也具有铰接释放把手86以便进一步操作冲洗系统10的外壳34。
[0048]如上所述，喷嘴组件12与真空组件14可操作地关联。如图2和图5_7中进一步所示，喷嘴歧管26定位在外壳内腔52内。喷嘴歧管26的入口 32定位在后壁42的开孔中。每个喷嘴28与喷嘴歧管26连通并且从其延伸。每个喷嘴28在相应的真空部件70中并且在大体竖直取向上延伸，其中喷嘴28在向下方向上定向。真空部件70因此围绕喷嘴28定位。此外，应当理解，真空部件70限定外周边，其中喷嘴28定位在真空部件70的外周边内。喷嘴28在真空部件70的第一部段70a中延伸。每个喷嘴28的远端29邻近底部开口 64定位在每个真空部件70的相应入口 72处。另外，在示例性实施例中，喷嘴28大体上定位在真空入口 72的中心处。因此，喷嘴中心轴线N与真空部件中心轴线V大体重合或同心。在该配置中，喷嘴28被认为与真空部件70大体同心或重合。在示例性实施例中喷嘴28和真空部件70被认为具有共同中心轴线。其它配置是可能的，其中中心轴线可以偏移，同时真空部件70仍然围绕喷嘴28或围绕喷嘴放置。在底部开口 64可以具有其它形状、例如正方形或矩形的实施例中，喷嘴28定位成大体居中于这样的底部开口中。这也可以被视为同心式配置。这些结构可以被认为共用共同中心。
[0049]应当理解，内壁36具有合适的进出开口以容纳被密封以保持真空部件70之间的分离的喷嘴歧管26和喷嘴28。如图2中进一步所示，电离喷嘴30邻近冲洗系统10的入口 20定位在第一真空部件70处。相应的喷嘴28如上所述以同心方式定位在相应的真空部件70中。喷嘴28的远端29邻近真空入口 72定位并且不延伸超出底壁50，使得喷嘴28的远端29定位在与真空入口 72大致相同的高度处。在其它实施例中远端29可以延伸或突出略微超出底壁50或定位在底壁之上。喷嘴歧管26可以相对于外壳34被调节以获得这样的配置。喷嘴28也可以带有用于单独调节的结构。
[0050]每个相应的喷嘴28和真空部件70被认为限定冲洗模块24。在一个示例性实施例中，冲洗系统10具有八个冲洗模块24，其中八个喷嘴28定位在八个真空部件70中。尽管在示例性实施例中，喷嘴28和真空部件70通向共同连通管道(喷嘴歧管26、真空出口 54)，但是应当理解，每个喷嘴28和真空部件70可以彼此独立并且连接到独立空气和真空源。[0051 ] 如图8中进一步所示，真空软管56在外壳34处连接到出口开口 54，其中真空软管56与所有真空部件70流体连通。真空软管56连接到合适的真空源。喷嘴入口 32用快速断开接头37连接到空气供应软管35，其中空气供应软管35连接到合适的加压、压缩空气源。应当理解，这样的压缩空气合适地被过滤。
[0052]如上所述，传送器16与冲洗系统10以及总体容器操作系统I的其它部件可操作地关联。在图1-9所示的示例性实施例中，传送器16(图1)具有轨道组件90和加压空气管道92。轨道组件90包括第二轨道部件96和与第二轨道部件96间隔的第一轨道部件94(图3)。轨道部件94、96接收并且支撑容器口部CF，其中容器C上的颈环沿着轨道部件94、96骑跨。轨道部件94、96之间的间隔可调节以适应不同尺寸的容器C。提供加压空气源，其中加压空气在容器C处被引导通过管道92。因此，如图1中所示，容器C沿着轨道部件94、96在箭头的方向上由引导到容器C上的加压空气移动。
[0053]如图1中所示，容器冲洗系统10与总体容器操作系统I的其它部件可操作地连接。容器冲洗系统10沿着例如图1中所示的操作系统I定位。相应地设定外壳34的高度使得容器C将以期望预定间隔S穿过冲洗系统10(图9)。在一个示例性实施例中，间隔S可以为1/8英寸。该间隔S可以变化。期望具有尽可能小的间隔S使得冲洗模块24尽可能靠近容器开口 CO，同时允许间隙以便容器C穿过冲洗系统10。传送器16与其它传送部件可操作地连接以便接收来自操作系统I的容器C并且递送离开冲洗系统10的经冲洗的容器C以便由容器操作系统I进一步处理。应当理解，用于传送器16的加压空气源被激励。真空软管56连接到真空组件出口 54并且真空源被激励。另外，空气供应软管35连接到喷嘴歧管26并且用于传送器16的加压空气源被激励。也应当理解，外壳34和传送器16可以被安装成具有最小坡度以便帮助容器C沿着轨道94、96的运动。
[0054]在以上实施例的任何一个中，单元可以带有自动切断开关。开关可以布置成具有传感器以便确定空气是否正从喷嘴供应到系统或真空部件是否正提供抽吸。
[0055]现在将描述容器冲洗系统的操作。通过操作系统I和传送器16被激励，容器C传送到冲洗系统10的入口 20，其中容器口部CF上的颈环沿着轨道部件94、96骑跨。轨道部件94、96用作引导件以接合容器C的颈部以便容器C相对于喷嘴28和真空部件70的竖直对准。容器C以直立方式被传送，其中容器开口 CO面向上。应当理解，多个相邻容器C 一个接着一个由传送器16传送。容器C穿过由外壳34限定的通道66 (图9)。当容器C到达第一冲洗模块24时，来自第一电离喷嘴30的加压电离空气通过容器开口 CO注射到容器C中。喷嘴30在向下方向上引导加压空气。该加压空气从容器C的表面驱逐外来颗粒、污染物等。电离空气也中和容器C的内和外表面，防止颗粒不适当地将自身附着到表面。同时，真空部件70为容器C提供抽吸，其中任何这样的颗粒或污染物被引导远离容器C。真空部件70根据它们的取向在向上方向或任何方向上提供抽吸。容器C继续沿着传送器16传送并且通过冲洗系统10，其中容器C穿过串联定位的每个相继冲洗模块24。因此，容器C从冲洗系统10的冲洗模块24的剩余七个喷嘴/真空部件受到来自每个喷嘴28的加压空气和来自每个真空部件70的抽吸。冲洗模块24的配置提供围绕每个喷嘴28的操作区域以立即拾取外来颗粒和污染物并且将这样的颗粒引导通过真空部件70并且通过真空软管56。因此，容器C被合适地冲洗，其中外来颗粒或污染物由喷嘴28从容器C的表面驱逐，并且在任何外来颗粒重新附着到容器C之前真空部件70同时从容器C去除外来颗粒或污染物。容器C继续沿着传送器10行进并且到达容器操作系统I的其它部分以进行填充、加盖和准备运输。
[0056]应当理解，容器C以相当大的速度移动通过系统10。系统10能够以每分钟600-800容器的速度冲洗容器，其中容器C在每个冲洗模块24处停留一秒的若干分之几。加压过滤空气可以以各种压力被提供，并且在一个示例性实施例中，加压空气为40-70psi。如上所述，预定间隔S可以根据需要变化并且在一个实施例中可以为1/8英寸。通过松动调节螺栓82，外壳34可以经由槽84竖直地调节以改变间隔S。当清洁或维护系统10时把手86也可以用于使外壳34倾斜。通道门60也使得容易进出外壳34以调节喷嘴组件12、执行维护或清洁喷嘴组件12或真空组件14。真空软管56和空气供应软管35也可容易地去除。一般而言，冲洗系统10可以容易地和快速地根据需要进行调节。在其它变型中，冲洗模块24可以设置成随着容器C移动以便冲洗。
[0057]图10-11公开大体上用附图标记200标示的本发明的容器冲洗系统的替代实施例。许多部件类似于图1-9中所示的冲洗系统并且将在200系列的附图标记中用相似的附图标记标示。
[0058]在该实施例中容器冲洗系统10与图1-9中所示的容器冲洗系统10大体相同。系统200使用如上所述构造的八个冲洗模块224。在该实施例中提供带驱动式传送器216以将容器C传送通过冲洗系统200。
[0059]传送器216大体上包括第一夹持部件291、第二夹持部件293和马达295。这些部件大体上由可以搁置在地板或其它支撑表面上的框架297支撑。每个夹持部件291、293具有可旋转的带和众所周知的其它支撑结构。第一夹持部件291与第二夹持部件293间隔预定距离以容纳容器C。如图11中所示，该间隔可调节以适应具有各种直径的容器。马达295可操作地连接到第一夹持部件291和第二夹持部件293，如图10中所示。应当理解，冲洗系统200由合适的支撑部件支撑在传送器216上方，这是容器C以期望间隔穿过冲洗系统200所期望的。
[0060]在操作中，第一和第二夹持部件291、293由马达旋转。容器C从容器操作系统I被接收，其中夹持部件291、293夹持容器C并且将容器C传送通过冲洗系统200。冲洗系统200冲洗容器C，如上所述。夹持部件291、293将容器C传送到容器操作系统I的其它部分以便进一步处理。应当理解，马达295与第一夹持部件291和第二夹持部件293之间的可操作连接可以使得一个夹持部件相对于另一夹持部件以更大的速度旋转。以该方式，当容器C线性地移动通过冲洗系统200时容器C也围绕其中心点旋转。这可以帮助冲洗过程。
[0061]图12-14公开大体上用附图标记300标示的本发明的容器冲洗系统的另一替代实施例。某些部件类似于图1-9和图10-11中所示的冲洗系统并且将在300系列中用相似的附图标记标示。
[0062]在该实施例中，传送器316与图10-11的实施例中的大体相同。冲洗系统300也类似于图1-9的冲洗系统，但是使用六个冲洗模块324。因而，外壳334具有将内腔352分成六个真空部件370的内壁336。喷嘴歧管326将加压空气供应到六个空气喷嘴328。第一空气喷嘴330是电离空气喷嘴并且剩余的五个喷嘴是高速空气射流喷嘴。每个喷嘴330以同心方式定位在真空部件370内，与以上描述一致。
[0063]在操作中，容器C由以类似于图11-12的传送器的方式操作的传送器316传送通过冲洗系统300。冲洗系统300也以类似方式操作，其中取决于瓶的取向，喷嘴组件312在向下方向上供应空气，而真空组件314在向上方向上供应抽吸。容器C经过每个冲洗模块324并且然后被引导到容器操作系统I的附加部分以便进一步处理。
[0064]图15显示示例性容器冲洗系统1010的另一布置。容器冲洗系统1010通常带有空气源(未显示)、例如供应加压空气的任何机械装置，用于空气冲洗瓶子的清洁系统1020，用于运行冲洗操作的电控面板(未显示)，以及用于去除有害颗粒和用于空气循环的真空系统1100。
[0065]当瓶传送通过系统1010时清洁系统1020被提供用于清洁瓶1040的内部。容器冲洗系统1010可以包括在图15中以虚像显示的一系列防护装置1024，所述防护装置将瓶1040保持在传送装置1012中以允许瓶1040以每分钟大约800瓶的很高速度通过每个站。
[0066]传送装置1012和大滑轮1014被提供用于将瓶1040传送通过清洁系统1020。瓶流动路径沿着图15中所示的箭头的方向。当瓶1040穿过冲洗系统1010时，瓶1040以上下位置颠倒的方式变为倒置，瓶开口向下定向，如图15中所示。然而，瓶1040和冲洗系统1010可以以任何期望方式定向。瓶1040可以由指状夹持件1039保持在传送装置1012中。这样的指状夹持件1039例如可从弗吉尼亚州林奇伯格市(Lynchburg)的Ambec公司获得。可以预料传送容器的其它方法。例如，可以单独地或与导轨或防护装置组合地使用颈部夹持件、传送器、绳。提供通向鼓风机(未显示)的空气管道1019以便通过一系列管道从空气清洁系统1020抽取空气。
[0067]空气清洁系统1020基本上由外壳1022封闭，所述外壳提供封罩以保持系统1020内的气流的基本平衡。两个开口(其中的一个在图16A中显示)布置在需要允许瓶1040通过的封罩1022的任一纵向端部处。如图16B中所示，封罩1022可以带有两个树脂玻璃门1340A和1340B。树脂玻璃门1340A和1340B可以带有手柄1342A和1342B以便容易进出封罩1022的内部区域以便维护系统。
[0068]冲洗系统1010可以带有空气源以将空气提供给容器1040。HEPA过滤器可以放置在空气源入口和出口处以便从空气过滤任何有害颗粒。0.3 μ (99.9%效率)HEPA过滤器或预过滤组件可以加入空气源入口以从供应空气筛除微生物，并且0.5 μ (99%效率)HEPA过滤器可以加入空气源的出口以作为用于来自空气源的任何不可预料的碎屑的预防性措施。本文中公开的实施例可以用本领域中已知的任何空气源实现。
[0069]喷嘴1301可以带有在喷嘴歧管1303内的内部电离单元，在空气离开喷嘴之前所述内部电离单元可以配置成电离空气。喷嘴阵列1300可以安装在喷嘴歧管1303上。如图16Α和16Β中所示，喷嘴阵列高度可以由高度调节螺丝1326调高和调低。空气喷嘴阵列安装到可调节托架1328，所述可调节托架具有槽1330和引导销1332以便相对于瓶1040和夹持件1039调节喷嘴阵列1300的高度。
[0070]来自空气源的空气暴露于空气电离单元，所述空气电离单元电离空气以便帮助从经过的容器去除颗粒。在空气被电离之后它被引导到喷嘴中。从该布置可以观察到，空气在到达和离开喷嘴之前被电离。这增强清洁，产生可靠和耐用的电离空气源，并且产生容易维护的系统。
[0071]再次参考图15、图16Α和图16Β，冲洗系统1010也可以配备有真空系统1100以便当瓶1040在传送器1012上移动时从瓶真空处理有害颗粒。真空系统1100包括真空罐1101，所述真空罐1101在瓶流动路径下方和空气歧管1300下方延伸。真空罐1101基本上呈槽的形式，其在瓶流动路径的方向上变浅，如图16Β中所示。沿着中心定位纵向部分，槽被折叠，并且槽在邻近电离喷嘴1301且在其正下方的地点处，例如通过螺丝1102连接到真空管道1104，在一个实施例中所述真空管道呈圆柱的形式，如图16Α中所示。真空系统1100可以带有两个肘状歧管或真空歧管1108,每个歧管具有抽吸入口 1106。真空歧管1108位于歧管1303的任一侧以便从系统真空处理有害颗粒。如图16Β中所示，真空歧管1108可以带有发散部分1110以便使外壳1022的内部的真空区域膨胀。
[0072]真空管道1104连接到管道1019(在图1中显示)，所述管道与将抽吸或真空力提供给外壳1022内的环境的真空源或空气源(未显示)流体连通，喷嘴阵列1300包含在所述环境中。由真空源提供动力的真空系统1100连续地排出外壳1022内的空气、以及已从瓶1040的表面通过抽吸入口 1106去除的任何漂浮电离灰尘或其它颗粒。另外，为了帮助提取已从瓶1040的表面去除的漂浮电离灰尘或其它颗粒，真空系统1100也帮助从冲洗系统1010去除脏空气。
[0073]在一个实施例中，真空系统1100可以形成闭环系统的一部分，原因在于由真空抽取的空气可以由HEPA过滤器过滤并且再循环回到空气源并且然后提供给喷嘴阵列1300以便用于在清洁过程中冲洗瓶1040。在另一示例性实施例中可以使用独立真空源，例如Dayton型2C940鼓风机。在任一情况下，源的入口附连到真空管道1019。
[0074]电控面板与车间PLC相互作用，这允许空气源根据特定瓶尺寸和传送器速度以最佳风扇速率运转。另外，电控面板(未显示)电连接到布置在瓶清洁站1020内的喷嘴阵列1300上的喷嘴以提供操作者控制。
[0075]冲洗系统1010也在关键位置处配备有传感器以便保证清洁性能。当检测到系统中的错误、例如低空气压力、不适当过滤或不工作的电离器时，系统可以配置成将警告信号提供给操作者并且可以配置成停止操作。在以上实施例的任何一个中，如果连接到真空部件或喷嘴的传感器的任何一个相应地感测到抽吸的缺失或空气压力的缺失，则系统经由自动切断开关自动地停止。
[0076]在操作期间，当瓶1040传送通过冲洗系统1010时清洁系统1020清洁瓶的内部。瓶1040传送通过冲洗系统1010使得每个瓶1040经过各站，例如瓶夹持站(未显示)和瓶清洁系统1020。传送装置1012传送瓶1040，因此瓶流动路径沿着箭头的方向，并且由于瓶路径围绕大旋转滑轮1014通过，因此瓶1040上下位置颠倒地变为倒置，开口向下定向，如图15中的瓶1040所示。瓶1040优选地由指状夹持件1039(在图16A中显示)保持在传送装置中。当瓶1040穿过清洁系统1020时，空气由喷嘴阵列1300上的喷嘴1301引导到瓶1040的内部。这具有排出位于瓶1040内部的任何颗粒的效果。离开喷嘴的空气的压力可以在空气源处被调节并且可以由本领域中已知的任何合适的方法操作。可能期望基于正在清洁的瓶的类型和/或尺寸定制空气的压力。
[0077]连续地排出外壳1022内的空气的真空系统1100排出已从瓶1040去除的任何漂浮电离灰尘或其它颗粒。因此，保持夹带在外壳1022内的空气中的、已从瓶表面移位的微小颗粒从瓶环境排出并且在它们变为去电离的情况下不再可用于再次重新附连到表面。另夕卜，真空可以被施加使得在系统上保持负压力。这帮助防止脏空气吹入围绕系统的环境中并且防止脏空气污染周围环境和设备。
[0078]本公开的容器冲洗系统提供若干优点。容器冲洗系统使用比传统空气系统少得多的电能(少于一半的电能)来空气冲洗空瓶。它是稳健的，导致装瓶操作的更少停机时间，并且需要比现有系统更少的维护。
[0079]另外，由于该系统是仅仅基于空气的系统，不同于水基系统或组合空气/水系统，因此该系统使用更少的自然资源、例如水和电力。冲洗系统也具有小占地面积，节省设施空间。先前的设计需要更大的占地面积以及更多的结构和部件。该设计允许喷嘴更靠近瓶口部定位，增强冲洗能力。由于包括外壳和传送器的系统部件可以容易地进行调节，因此对于不同尺寸的瓶获得系统的快速调换。电离空气喷嘴的使用中和容器的内部和外部上的静电电荷。总之，由于它的简化结构和操作，冲洗系统在制造、操作和维护上更便宜。
[0080]在以上实施例的任何一个中，如果连接到真空部件或喷嘴的任一传感器相应地感测到抽吸的缺失或空气压力的缺失，则系统经由自动切断开关自动地停止。
[0081]受益于示例性实施例的以上公开和描述，本领域的技术人员将显而易见与这里公开的本发明的一般原理一致的许多替代和不同实施例是可能的。本领域的技术人员将认识到所有这样的各种修改和替代实施例在本发明的真实范围和精神内。附带的权利要求旨在涵盖所有这样的修改和替代实施例。应当理解单数不定或定冠词(例如“一”、“所述”等)在本公开中和以下权利要求中的使用符合专利中的习惯用法，表示“至少一个”，除非在特定情况下从上下文明显看出该术语在该特定情况下旨在具体地表示一个和唯一。类似地，术语“包括”是开放的，不排除附加项、特征、部件等。
【权利要求】
1.一种组装用于容器的空气冲洗系统的方法，包括: 提供空气源以便用于冲洗所述容器； 将歧管连接到所述空气源，所述歧管包括歧管入口、电离单元和歧管出口，用于在所述容器处引导来自所述空气源的空气以帮助从所述容器去除碎屑； 将所述电离单元放置在所述歧管内，使得在操作期间当空气供应到所述歧管时空气在所述歧管内被电离，并且在操作期间在空气离开所述歧管出口之前空气被电离。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括提供真空系统以便去除颗粒。
3.根据权利要求2所述的方法，还包括提供真空系统以保持所述容器冲洗系统中的负压。
4.根据权利要求2所述的方法，其中所述容器冲洗系统配置成将空气从所述真空系统再循环到所述空气源。
5.一种用于冲洗容器的方法，包括: 提供空气源以便将空气供应到容器； 在连接到所述空气源的歧管处接收来自所述空气源的空气，所述歧管包括歧管入口、电离单元和多个歧管出口； 在空气离开所述歧管出口之前用所述电离单元电离所述歧管内的从所述空气源接收的空气； 通过所述多个歧管出口从所述歧管排出电离了的空气；以及 使容器经过所述多个歧管出口，其中所述电离了的空气帮助从所述容器去除有害颗粒。
6.根据权利要求5所述的方法，还包括用真空系统真空处理有害颗粒。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述真空系统保持所述歧管附近的负压。
8.根据权利要求6所述的方法，还包括将空气从所述真空系统再循环到所述空气源。
9.一种容器冲洗系统，包括: 空气源； 连接到所述空气源的歧管，所述歧管包括歧管入口、电离单元和多个出口 ；并且其中所述电离单元放置在所述歧管内并且所述多个喷嘴位于所述歧管上使得在操作期间空气在离开所述歧管之前被电离。
10.根据权利要求9所述的容器冲洗系统，还包括用于去除颗粒的真空系统。
11.根据权利要求10所述的容器冲洗系统，其中所述真空系统配置成保持所述容器冲洗系统中的负压。
12.根据权利要求11所述的容器冲洗系统，其中所述容器冲洗系统配置成将空气从所述真空系统再循环到所述空气源。
13.—种容器冲洗系统,包括: 限定中心轴线的空气喷嘴，所述空气喷嘴适合于邻近所述容器的开口定位，并且适合于将空气供应引导到所述容器，其中空气在进入所述喷嘴中之前被电离； 形成管道的真空部件，所述管道限定通路，并且其中所述管道还包括真空中心轴线和真空入口，所述真空部件连接到真空源，所述真空部件围绕所述空气喷嘴定位，并且所述真空部件适合于真空处理外来颗粒以使之离开所述容器；并且 其中所述真空中心轴线与所述喷嘴中心轴线大体同心，并且所述喷嘴的远端邻近所述真空入口定位使得所述喷嘴的远端定位在与所述真空入口大致相同的高度处。
14.根据权利要求13所述的容器冲洗系统，其中所述空气喷嘴定位成在向下方向上将空气供应引导到面朝上容器中。
15.根据权利要求13所述的容器冲洗系统，还包括大体上邻近所述空气喷嘴定位的第二空气喷嘴。
16.根据权利要求15所述的容器冲洗系统，还包括围绕所述第二空气喷嘴定位的第二真空部件。
17.根据权利要求13所述的容器冲洗系统，包括多个空气喷嘴，其中所述多个空气喷嘴的每一个排出电离了的空气。
18.根据权利要求17所述的容器冲洗系统，包括多个真空部件，其中每个真空部件围绕相应的空气喷嘴定位。
19.根据权利要求18所述的容器冲洗系统，其中所述多个真空部件彼此会聚并且适合于共同地与所述真空源连通。
20.一种冲洗穿过容器冲洗系统的容器的方法，包括: 提供形成管道的真空部件，所述管道限定通路，并且其中所述管道还包括外周边、真空入口和真空中心轴线；以及还提供空气喷嘴，每个空气喷嘴限定喷嘴中心轴线，相应的空气喷嘴定位在相应的真空部件内，其中所述喷嘴的远端邻近所述真空入口定位使得所述喷嘴的远端定位在与所述真空入口大致相同的高度处，其中所述真空部件连接到真空源； 将所述喷嘴中心轴线与所述真空中心轴线同心地定位； 使多个容器经过所述真空部件和所述空气喷嘴； 在将空气提供给所述喷嘴之前使空气电离； 朝着所述容器并且沿着所述喷嘴中心轴线供应空气；以及 真空处理有害外来颗粒以使之离开所述容器。
21.根据权利要求21所述的方法，包括提供多个喷嘴并且在空气从所述多个喷嘴排出之前使空气电离。
22.根据权利要求21所述的方法，包括提供多个真空部件，并且其中每个真空部件限定真空中心轴线，并且所述多个喷嘴均具有喷嘴中心轴线并且将每个喷嘴中心轴线与每个真空中心轴线同心地定位。
【文档编号】B08B9/28GK104254404SQ201380019628
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2013年3月11日 优先权日:2012年3月12日
【发明者】R-Y·A·吴, M·J·马斯蒂奥 申请人:斯托克里-丰康普公司