清洁罐体的方法及用于改进多个罐体的清洗级的方法与流程

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联邦政府资助的研究或开发

无

本发明涉及饮料容器的制造；更具体地说，本发明涉及一种金属罐体的制造，该金属罐体的侧壁与封闭底部成一体，该封闭底部与开口端相对。

背景技术

两件式罐在饮料行业中广泛用于包装软饮料、酒精饮料等。这种两件式饮料罐通常包括薄壁管状主体部分，该主体部分具有与开口端相对的一体式封闭端。随后，在罐体装满液体饮料之后，开口端由罐端(又称为端盖)密封。

罐体由金属板材制成，通常为铝材或钢材。铝板或钢板以大卷的形式运送到制罐厂。板材被从开卷机或展卷机连续送入深拉压力机中，该深拉压力机每分钟切出数千个盘，并将它们成形为浅杯。这称为成坯和冲拔过程。

浅杯被输送到制罐身机，在制罐身机中，罐体开始成形为其最终形状。在制罐身机中，浅杯接触称为冲拔和压薄或“di”的过程。在di期间，浅杯被置于移动压头之前，该移动压头迫使浅杯通过一系列精密环，每个环比前一个略小。这会减小金属的厚度(壁压薄)，结果，罐的高度增大。在行程结束时，形成底部，并从压头上取下罐体。

修剪器剪掉罐体开口端周围的多余材料。这个修剪过程确保罐体的高度正确，并确保开口端周围的边缘是一致的，没有毛边(畸形金属)。该过程中的剩余材料被回收。

然后，修剪过的罐体通过高效的清洗设备，以除去在成形过程中使用的润滑剂，并准备罐体外表面，以进行涂装和印刷。然后将罐在干燥机或烘箱中干燥。

根据客户和设计的要求，可在底涂机工位在罐体的外表面上涂装白色或透明的底涂层。

下一步是非常复杂的装饰机，该装饰机使用多达六种颜色将设计应用于罐体的外表面。所有六种颜色都通过相同的操作印刷在罐体上。有时，在印刷后的罐体上增加透明清漆，使其具有光泽。

接下来，对每个罐体的内表面进行喷涂。增加这个特殊层的目的是防止罐中的产品与罐体的金属相互作用。

然后，使装饰好的罐体通过成颈机/翻边机，该成颈机/翻边机减小罐体开口端的直径。这使得罐体具有特征性的颈部形状。在此，罐顶部的直径减小或“缩颈”。罐体的顶部被向外翻边，以便在罐体装满液体饮料之后能够将罐端接合到罐体上。

罐体装饰是制造过程中的重要一步。饮料公司常常设法基于容纳其产品的容器的外观来区分他们的品牌。从饮料公司的观点来看，任何与罐体上的艺术设计的偏差都是不应有的。因此，对于制造商来说非常重要的是，他们的罐体装饰机的工作方式不应引起多个连续装饰的罐体之中的不同罐体上的装饰的变化。

另外，考虑到与罐体制造相关的经济性，罐体制造过程所花费的时间应尽可能少。换句话说，制造商寻求尽可能地提高制造速度。但是，一个过程中的速度提高可能导致后续制造步骤中产生不应有的后果。

罐体装饰中遇到的一个难题出现在向装饰设备输送罐体和从装饰设备运走罐体期间。另外，罐体本身可能出现空白，即，在本应有油漆装饰的位置没有油漆。

本发明所解决的问题可陈述如下：在制造用于两件式饮料容器的罐体的制造过程中，如何提高罐体装饰设备内的罐体性能，以及如何提高通过罐体装饰设备实现的视觉效果。

本发明的目的是为了解决上述问题和其它问题，并提供这种类型的现有端盖所不具有的优点和特征。本发明的特征和优点的全面论述将在下文的详细说明部分参照附图进行。

技术实现要素：

本发明的第一方面是一种清洁罐体的方法，所述罐体具有在一端由与开口端相对的一体式底部封闭的连续侧壁，所述方法包括以下步骤：向罐体输送机装填多个罐体，其中所述输送机将罐体在罐体清洗设备内从罐体清洗设备的入口端输送至输出端，其中位于入口端和输出端之间的多个喷杆向所述多个罐体输送清洗液；通过相对于由罐体清洗设备上游的罐体制造设备制造的罐体的制造速度控制罐体输送机的速度以在罐体输送机上保持基本恒定的罐体密度；以及通过调节喷杆的清洗液输送来控制所述多个罐体接触清洗液的持续时间。本发明的一个方面是直至本段中的第一方面的本段前述方面之中的一个、任何一个或所有方面，其中所述控制持续时间的步骤包括减少流过第一喷杆的清洗液的第一流量，其中流过第一喷杆的第一流量相对于流过第二喷杆的清洗液的第二流量可忽略不计。本发明的一个方面是直至本段中的第一方面的本段前述方面之中的一个、任何一个或所有方面，其中所述控制持续时间的步骤包括从控制器向位于清洗液储液器与第一喷杆之间的阀门发送信号，以基本上消除第一流量。本发明的一个方面是直至本段中的第一方面的本段前述方面之中的一个、任何一个或所有方面，其中所述控制持续时间的步骤包括保持从由多个喷杆之中的第一喷杆输送的清洗液的竖轴测量的基本恒定的喷射角度。本发明的一个方面是直至本段中的第一方面的本段前述方面之中的一个、任何一个或所有方面，还包括通过向控制器发送与清洗液内的清洗液组分的实际浓度对应的信号来保持位于储液器内的清洗液内的清洗液组分的浓度的步骤，其中所述控制器响应于触发向储液器自动添加所述清洗液组分的信号向调节器输出激活信号，以提高清洗液内的清洗液组分的浓度。本发明的一个方面是直至本段中的第一方面的本段前述方面之中的一个、任何一个或所有方面，其中所述浓度是酸浓度。本发明的一个方面是直至本段中的第一方面的本段前述方面之中的一个、任何一个或所有方面，其中所述浓度是表面活性剂浓度。本发明的一个方面是直至本段中的第一方面的本段前述方面之中的一个、任何一个或所有方面，其中所述清洗液包括酸组分和表面活性剂组分，并且所述方法还包括通过向控制器发送与清洗液内的酸组分的实际浓度对应的信号和向控制器发送与清洗液内的表面活性剂组分的实际浓度对应的第二信号来保持位于储液器中的清洗液内的酸浓度和表面活性剂浓度的步骤，其中所述控制器响应于触发向储液器自动添加酸组分的信号向调节器输出激活信号，以提高清洗液内的酸浓度，并且其中所述控制器响应于触发向储液器自动添加表面活性剂组分的第二信号向第二调节器输出第二激活信号，以提高清洗液内的表面活性剂浓度。本发明的一个方面是直至本段中的第一方面的本段前述方面之中的一个、任何一个或所有方面，还包括建立存储在计算机存储器中的历史数据库的步骤，该历史数据库包括与向清洗液添加酸组分和表面活性剂组分的添加量和添加时间有关的数据，并包括计算机存储器中的软件程序，该软件程序使用历史数据基本上连续地控制清洗液内的酸浓度和表面活性剂浓度。本发明的一个方面是直至本段中的第一方面的本段前述方面之中的一个、任何一个或所有方面，其中所述清洗液从清洗液源供应至总管，并从总管供应至多个喷杆，其中随着所述控制持续时间的步骤的进行，所述总管内的压力基本上保持恒定。本发明的一个方面是直至本段中的第一方面的本段前述方面之中的一个、任何一个或所有方面，其中在流过第二喷杆的清洗液流基本上停止时，从竖轴测量的从第一喷杆喷射的清洗液的角度基本上保持恒定。本发明的一个方面是直至本段中的第一方面的本段前述方面之中的一个、任何一个或所有方面，其中在保持向多个喷杆输送清洗液的总管中的压力的同时，减少输送至多个罐体的清洗液的量。本发明的一个方面是直至本段中的第一方面的本段前述方面之中的一个、任何一个或所有方面，其中从竖轴测量的从多个喷杆之中的至少一个喷杆进行喷射的喷射角度基本上保持恒定。本发明的一个方面是直至本段中的第一方面的本段前述方面之中的一个、任何一个或所有方面，其中所述控制器使用比例、积分和微分算法，使向多个喷杆输送清洗液的总管中的喷射压力基本上保持恒定，并通过调节一系列阀门来控制多个罐体接触清洗液的时间，从而控制到达多个罐体的清洗液的量。本发明的一个方面是直至本段中的第一方面的本段前述方面之中的一个、任何一个或所有方面，其中所述控制器利用结合了比例、积分和微分算法的软件。

本发明的第二方面是一种清洁罐体的方法，所述罐体具有在一端由与开口端相对的一体式底部封闭的连续侧壁，所述方法包括以下步骤：使用电子监测设备基本上连续地监测清洗液内的组分浓度；从该监测设备向控制器发送与清洗液内的组分的浓度对应的信号；以及响应于控制向清洗液添加一定量的组分的信号控制电子调节器的激活。本发明的一个方面是直至本段中的第二方面的本段前述方面之中的一个、任何一个或所有方面，其中所述控制电子调节器的激活的步骤基本上连续地进行，从而基本上连续地向清洗液添加一定量的组分。本发明的一个方面是直至本段中的第二方面的本段前述方面之中的一个、任何一个或所有方面，还包括向罐体输送机装填多个罐体的步骤，其中所述输送机将罐体在罐体清洗设备内从罐体清洗设备的入口端输送至输出端，其中位于入口端和输出端之间的多个喷杆向多个罐体输送清洗液，并且其中在所述输送机从罐体清洗设备的入口端向输出端输送罐体的同时，所述控制电子调节器的激活的步骤连续不断地进行。本发明的一个方面是直至本段中的第二方面的本段前述方面之中的一个、任何一个或所有方面，还包括通过基于由罐体清洗设备上游的罐体制造设备制造的罐体的制造速度控制罐体输送机的输送速度来保持罐体输送机上的基本恒定的罐体装填密度的步骤。本发明的一个方面是直至本段中的第二方面的本段前述方面之中的一个、任何一个或所有方面，还包括通过调节喷杆的清洗液输送来控制多个罐体接触清洗液的持续时间的步骤。本发明的一个方面是直至本段中的第二方面的本段前述方面之中的一个、任何一个或所有方面，其中所述控制持续时间的步骤包括减少流过第一喷杆的清洗液的第一流量，其中流过第一喷杆的第一流量相对于流过第二喷杆的清洗液的第二流量可忽略不计。本发明的一个方面是直至本段中的第二方面的本段前述方面之中的一个、任何一个或所有方面，其中所述控制持续时间的步骤包括从控制器向位于清洗液储液器与第一喷杆之间的阀门发送信号，以基本上消除第一流量。本发明的一个方面是直至本段中的第二方面的本段前述方面之中的一个、任何一个或所有方面，其中所述控制电子调节器的激活的步骤是连续不断地进行的，从而连续不断地向清洗液添加一定量的组分。本发明的一个方面是直至本段中的第二方面的本段前述方面之中的一个、任何一个或所有方面，其中所述控制器使用比例、积分和微分算法将清洗液组分浓度的偏差减小至零，此时达到清洗液内的清洗液组分浓度的真稳态工作模式。本发明的一个方面是直至本段中的第二方面的本段前述方面中的一个、任何一个或所有方面，其中所述使用电子监测设备基本上连续地监测清洗液内的组分的浓度的步骤是连续不断地进行的。本发明的一个方面是直至本段中的第一方面的本段前述方面之中的一个、任何一个或所有方面，其中所述控制器利用结合了比例、积分和微分算法的软件。

本发明的第三个方面是一种改善罐体制造过程中的多个罐体的清洗级的方法，所述罐体制造过程包括多个罐体成形设备和罐体装饰设备，所述方法包括以下步骤：通过响应于上游罐体成形设备的制造速度的变化降低罐体输送机的输送速度来保持罐体清洗设备内的罐体输送机上的罐体装填密度；响应于输送机的输送速度，通过相对于流过第二喷杆的清洗液的第二流量减少流过第一喷杆的清洗液的第一流量来改变多个罐体接触清洗液的时间；连续监测清洗液内的组分的浓度；以及响应于浓度的监测向清洗液连续添加一定量的组分。本发明的一个方面是直至本段中的第三方面的本段前述方面中的一个、任何一个或所有方面，其中响应于上游罐体成形设备的制造速度的降低基本上消除清洗液的第一流量。

通过下文中结合附图做出的说明，本发明的其它特征和优点将变得明显。

附图说明

为了理解本发明，现在将参照附图以示例方式进行说明，在附图中：

图1是本发明的罐体清洗设备中的一级的示意图；

图2是显示在清洗设备中从喷杆输送清洗液的示意图，其中从喷杆向罐体输送的清洗液的输送角度与从相邻喷杆输送的清洗液的输送角度交叠；

图3是显示从喷杆输送的清洗液的示意图，其中输送压力降低，导致图2中所示的输送角度减小，这导致从相邻喷杆喷射的清洗液的交叠度发生损失；

图4是本发明的一种实施方式的从四个喷杆之中的两个输送的清洗液被关断或消除的状态的示意图；

图5是本发明的罐体清洗设备中的一级的示意图；

图6是相对于图1所示的设备级的上游设备级的示意图；

图7是在按照现有技术方法控制储液器内的浓度时清洗液储液器内的酸浓度的图示；和

图8是在按照本发明的方法控制储液器内的浓度时清洗液储液器内的酸浓度的图示。

具体实施方式

虽然本发明可有许多不同形式的实施方式，但是在附图中示出并在本文中将详细说明本发明的一些优选实施方式，应理解，本公开应视为本发明的原理的示例，并且本发明的范围不限于所示的实施方式。

典型情况下，用于两件式饮料容器的罐体的制造过程包括在制坯、深拉、冲拨和压薄步骤之后并在底涂和印刷或装饰步骤之前的清洗/漂洗步骤。在此使用的术语“清洗步骤”包括一系列清洗和表面处理过程(也称为级)，包括用于去除在先前成形操作中使用的润滑剂的“预清洗”，用于通过化学溶液处理金属表面的“化学处理”，以及用于去除化学溶液和最终漂洗的“后清洗”。

一种针对冲拔和压薄的铝罐体的清洗设备包括大约六到八个级。预漂洗级冲洗掉来自先前金属切削和成形级的多余冷却剂。预清洗级使用循环浴开始清洁过程。清洗级使用表面活性剂和酸清洁罐体。多个漂洗级清除来自清洗级的化学物质，并冲洗罐体以进行后续过程。处理级可通过使用某些化学品处理罐体来准备罐体，以进行装饰。另一个漂洗级清除来自处理级的化学品。最后的漂洗级用去离子水喷射罐体。

如果上游制造过程(即，罐体制造系统中的清洗设备的先前过程)由于任何原因而减慢，那么清洗设备内的输送带速度通常会减慢，其中罐体在清洗设备内的停留时间加长。因此，在这些情况下，由于多个依次清洗的罐体之中的每个罐体在清洗设备内的停留时间不相同，因而多个依次清洗的罐体之中的每个罐体不会获得相同量的清洗液。换句话说，由于制造过程速度的降低，清洗设备中的皮带的速度会减慢以补偿制造过程速度的降低，从而导致清洗设备内的停留时间加长，因此多个依次清洗的罐体之中的一个或多个罐体会获得较多的清洗液。为了解决这些问题，可降低清洗液输送压力；但是，压力降低还会使由喷杆向罐体输送清洗液204的角度从第一角度减小为有害或不利的第二角度，因而难以实现向每个罐体输送适当且精确的清洗液204量。参见图2-4。

为了说明本发明，在此示意性地示出了第二级清洗设备10。本领域普通技术人员应理解，本发明的原理可用于任何相似类型的罐体清洗设备或其任何级，例如由辛辛那提工业机械公司制造的罐体清洗设备。

本发明的罐体清洗设备10包括罐体输送机，该罐体输送机将罐体在清洗设备10内从入口端输送到输出端。罐体输送机通常是环形(或连续)带11a或垫。输送带11a在其穿过清洗设备10时支撑罐体100的开口端。罐体100的封闭端可由第二或上部带11b支撑，该第二或上部带11b用于防止清洁过程中罐体100的不应有的移动，例如由液体的加压输送导致的倾倒。

泵12与容纳清洗液204的一个或多个储液器200流体连通。泵12经由供应管13将清洗液204输送至总管14。在所示的实施方式中，每个泵12控制两个喷杆。

在典型的清洗设备中，清洗液204是包括两种组分的酸基溶液。一种组分是氢氟酸，它主要用于溶蚀和离析铝粉。另一种组分是硫酸基清洗剂，它可包括硫酸铁(附加的溶蚀组分)和用于去除和离析有机污垢的表面活性剂。

通常基于罐体数量(即，在溶液中接触清洗循环的罐体预定的数量)来控制溶液中的氢氟酸浓度。基于在清洗设备10中输送和清洗的罐体的预定数量添加预定量的氢氟酸。这也可通过测头控制。

通常基于电导率来控制基于硫酸/表面活性剂的浓度，而电导率又决定了清洗过程的特定级中的酸度。

通常通过确立所需的酸度设定点和控制带宽来保持硫酸浓度。设定点浓度和带宽浓度均基于酸/碱滴定，这种酸/碱滴定通常由化学工艺操作员进行。在达到较低的带宽浓度值时，向溶液中添加硫酸，直至达到带宽浓度值的上限，此时停止硫酸的添加。当测量的浓度在带宽内时，不向该级添加硫酸/表面活性剂。

但是，对这种向清洗液204添加基于硫酸/表面活性剂的组分的方法的严格监测表明，在酸添加之间存在明显的时间间隔。例如，0.1密耳的带宽(来自滴定读数)可导致酸添加之间的15至40分钟的时间间隔。一种方法是向清洗液添加酸，然后等待15-40分钟，使酸浓度脱离设定范围(即带宽)。此时，设备自动地将一定批量的酸倾倒或添加到溶液中。

这导致清洗液浓度在20-40分钟的循环期间存在显著变化。换句话说，酸浓度通常在循环开始时以及在刚添加酸之后较高。随着循环到达其终点，酸浓度会下降，此时要添加更多酸。清洗液204能清洁罐体100；但是，过度接触清洗液204可能使罐体100的表面被侵蚀或变得粗糙。发生的侵蚀越多，罐体表面就越粗糙。这导致罐体表面积增大。被侵蚀的罐体表面具有较多氧化物，并且磨蚀性较强。这可能导致制造难题(例如在将罐体100输送到罐体装饰设备时)，因为罐体的表面光洁度变得粗糙，产生类似于细砂纸的表面光洁度。在罐体100的制造中，光滑的表面光洁度是比较理想的，因为罐体侧壁在输送期间必须彼此完全接合，而过度接触的罐体的酸蚀侧壁不能沿着相邻罐体100的侧壁完全或充分地彼此接合。

总管14流体连接至八个喷杆16a-h。每个喷杆16a-h可包括朝上的喷头和朝下的喷头。在本文的论述中，术语“喷杆”包括朝上的喷头和朝下的喷头的一种或两种。

如在清洗设备10的入口端和输出端的箭头所示，罐体100从右到左通过图1所示的清洗设备10。因此，罐体100会遇到喷杆16a，接着遇到喷杆16b，然后遇到喷杆16c，等等，直到罐体100经过喷杆16h，此时罐体100被从清洗设备10排出，以按照两件式饮料容器罐体制造的行业标准进行进一步处理。

本发明在泵12和喷杆16a-h之间包括阀门18a-h。这些阀门18a-h是可控的，以调节流向喷杆16a-h的清洗液204。这将在下文中详细说明。阀门18a-h优选是蝶形阀，它们可用于终止清洗液204向相应喷杆16a-h的流动。本发明使用阀门18a-h来物理地缩短图1中所示的清洗设备的设备级。

控制器300用于调节连续输送带11a、b的速度。带速控制器300可以是手动控制器，但优选是电子或机电控制器，其对清洗设备10之前的罐体制造过程做出响应。例如，如果d&i过程由于某种原因减慢，那么输送带速度会减慢，使得连续输送带11a、b上的罐体100之间没有很大的间隙或空间。这是用于两件式饮料容器的罐体100的制造中的标准方案。

第二控制器400用于激活和停用(即，关闭和打开)阀门18a-h并控制储液器200中的清洗液204的浓度，并且控制可用于改变总管14中的清洗液204的压力的泵12。该第二控制器400可以是独立元件，或者，如果第一控制器300具有这种能力，那么第二控制器也可以与第一控制器300整合。

监测设备500至少基本上连续地(优选连续不断地)测量清洗液204的浓度，并连续不断地将测量结果输出至第二控制器400。第二控制器400使用浓度结果控制从一个或多个清洗液组分604的供应源或储液器600向储液器200中的清洗液204的输送。第二控制器400激活并调节泵612或其它输送装置，以便至少基本上连续地(优选连续不断地)而不是分批地向清洗液204添加组分604。在此，“至少基本上连续地”是指至少按每分钟计。

清洗液204中的表面活性剂浓度和酸浓度对于本文所述的方法和设备也是关键的。因此，在本发明的一个方面中，储液器200中的表面活性剂(例如清洗剂)浓度的测量与酸浓度测量彼此独立地进行，这两种测量都以如上所述的至少基本上恒定的方式进行。在此方面，向清洗液204添加酸，然后向清洗液204添加计量好的表面活性剂，此时也是以至少基本上连续的方式进行。通过测量ph或电导率来控制酸浓度，并且通过测量清洗液204的表面张力来控制表面活性剂浓度。此方面的另一个益处是，能够从表面光洁度或粗糙度的观点改善对罐体的所需表面完整性的控制，同时改善对罐体的清洁度的控制。因此，根据此方面，能够制造可顺利地装入罐装饰机中的罐体，并且能独立地控制罐体清洁度。

如图5所示，监测设备500a、b至少基本上连续地(优选连续不断地)分别测量清洗液204的酸浓度和表面活性剂浓度，并向第二控制器400连续地输出测量结果。第二控制器400使用浓度结果控制酸组分604a从酸供应源或储液器600a向储液器200中的清洗液204的输送，并控制表面活性剂组分604b从表面活性剂供应源或储液器600b向储液器200中的清洗液204的输送。第二控制器400激活并调节泵612a、b或其它输送装置，以便至少基本上连续地(优选连续不断地)而不是分批地向清洗液204添加组分604a、b。在此，“至少基本上连续地”是指至少按每分钟计。

在一个示例中，罐体被装载到罐装饰设备中，例如在美国专利申请14/14,5045中说明的罐装饰设备，该专利申请通过完整引用结合在此，引用该专利申请的至少一个特定目的是说明如图1和图3所示并在[0002]-[0013]段中所述的常规罐装饰设备。罐体以每分钟2000个罐体的速度装载到罐装饰设备中。通过独立地控制酸浓度和表面活性剂浓度，能够独立地保持适当的表面光洁度(即，没有过度的表面侵蚀)和适当的清洁度，而不是采用如现有技术中目前实施的组合方案。

为了测量表面活性剂浓度，可使用滴定或动态张力计。这样能减少金属暴露并减少损失。例如，当罐体受到侵蚀时，罐体内侧的涂层会从表面脱落。只要涂层保持完整并附着在罐体的壁上，就不会再发生渗漏。但是，如果涂层从罐体内壁脱落或者在某一点没有涂层，那么在后续灌装饮料时，罐体发生渗漏。本发明的方法将清洗液204的酸浓度保持在较小的带宽内。现有技术的清洗设备通过周期性地批量添加组分604来保持清洗液204的浓度(例如每15至40分钟添加一次)，因此现有技术的设备中的浓度遵循随时间变化的阶梯曲线关系，而使用本发明的方法控制的浓度遵循很小浓度带宽内的较平滑曲线(比较图7和8)。

在现有技术的方法中，清洗设备10可能在40分钟内不添加组分604。这种时间间隔往往导致浓度过高或过低(参见图7)，这可能导致金属被侵蚀或无法从罐体的表面去除全部有机污垢。这会在下游的装饰设备处和对罐体的内表面进行涂装的喷涂区导致问题。这种方法可能导致酸不平衡，其中由不平衡引起的酸度影响在罐体的表面上发生的侵蚀的量或程度。已知的是，不应有的罐体表面侵蚀水平或程度对于向装饰设备的心轴上装载罐体有不良影响。据发现，侵蚀程度较大的罐体较难以装载到装饰设备的心轴上。

本系统依靠瞬时读数和连续或较频繁地添加少量组分604来保持储液器200中的浓度。这使得浓度在较小窗口或上限浓度与下限浓度之间的所需浓度带宽之内随着时间的变化具有较平稳的关系。

本发明的清洗设备10的一个方面是用大致相同浓度的大致相同量的清洗液204处理每个罐体100。但是，由于罐体输送机的速度是变化的，因此难以向每个罐体100输送等量的清洗液204。输送带速度取决于罐体制造系统或工厂中的前面设备的运转状况。另外，清洗设备10设置为按照罐体输送机上的预定罐体密度工作。典型情况下，罐体输送机上的预定罐体密度称为“完全填充密度”，其中罐体输送机的有效表面积(即，可用表面积)的90％至95％(优选95％±5％)被罐体100覆盖。清洗设备10可按较低的罐体密度(例如85％)工作，但是在处理过程中在罐体输送机上的罐体倾倒现象会以较高的不太理想的比率或频率发生。例如，如果制造故障导致延迟，那么罐体输送机就会减速，以将罐体密度保持在所需的预定值，因为相对于满负荷生产的给定时段来说，在相同时段内到达罐体输送机的罐体数目较少。在一些情况下，罐体输送机的速度可能变化50％以上，例如从37英尺/分钟(11.3米/分钟)变化为15英尺/分钟(5.6米/分钟)。罐体密度是罐体输送机表面(在大多数情况下是输送带11a或垫)的单位面积内的罐体数量的量度或函数。在此，基本恒定的罐体密度是罐体输送机的单位面积的平均罐体密度的±10％变化，更优选是±5％变化。

在过去，为了应对罐体输送机的减慢，通常减少从泵12输出到总管14的清洗液204。这会降低从喷杆16a-h输送至罐体的压力。而这样会减小从竖轴测量的从喷杆16a-h输送的清洗液204的喷射角度，并造成清洗液204在正在通过的罐体100上的覆盖不完全(比较图2和图3)。例如，如果喷杆16a-h的额定压力为40psi(0.28mpa)，那么在总管14中的压力为40psi(0.28mpa)时，喷杆16a-h通常可按25°的第一角度α喷射。但是，当压力例如降低到30psi(0.21mpa)时，喷射角度可能减小到大约19-20°的第二角度β。

在期望的条件下，从一个喷杆16a输送的清洗液的成形喷射角度应与从相邻喷杆16b输送的清洗液的成形喷射角度交叠，如图2所示。如果成形喷射角度不交叠(如图3所示)，那么罐体100无法从喷杆16a-h获得全部量的清洗液204。因此，当通过降低压力来改变喷射角度时，由于罐体100的侧壁不会被清洗液204完全接触，因此罐体100的清洁效果可能变差。

本发明利用阀门18a-h来缩短罐体100在清洗液204之内或之下的接触时间。本发明能减少输送至罐体100的清洗液204的量，同时保持总管14和喷杆16a-16h中的压力。无论阀门18a-h是打开还是关闭，泵12都工作以继续保持总管14中的压力，从而使排队处理的多个罐体之中的每个罐体获得的清洗液204的量或体积保持一致并且至少基本上连续，至少在输送的清洗液的输送喷射角度和输送量方面是如此。换句话说，当总管14的压力降低时，喷射在罐体100上的清洗液204的量不太好预测；通过保持总管的压力能提高可预测性。这还能将所需的喷射角度保持在第一角度α，或者将第一角度α的变化基本上保持在±3°之内。

因此，本发明的一种实施方式涉及使总管14中的压力保持恒定或基本恒定，例如保持在40psi±5psi(0.28mpa±0.034mpa)。通过保持总管14中的压力，能够使输送至每个罐体100的清洗液204的量更精确。

在本发明的另一种实施方式中，当关断、终止或停止来自多个喷杆之中的另一个喷杆的清洗液流时，从多个喷杆中的至少一个喷杆喷射的清洗液204的角度保持恒定。

在本发明的方法中，根据制造过程的速度，将一定量的酸连续地添加至清洗液204。另外，基于制造过程的速度控制输送至罐体100的清洗液204的量。本发明不是降低清洗液的输送压力，而是在制造过程的速度减慢时使预定数量的输送喷杆停工。例如，在本发明的方法中，通过关闭阀门18a、18b来终止流过喷杆16a、16b的清洗液204。这导致停止从这些喷杆16a、16b向罐体输送清洗液204。

在另一种实施方式中，根据制造过程的速度，将一定量的表面活性剂连续地添加至清洗液204。另外，基于制造过程的速度控制输送至罐体100的清洗液204的量。本发明不是降低清洗液的输送压力，而是在制造过程的速度减慢时使预定数量的输送喷杆停工。例如，在本发明的方法中，通过关闭阀门18a、18b来终止流过喷杆16a、16b的清洗液204。这导致停止从这些喷杆16a、16b向罐体输送清洗液204。

在一个示例中，图1中所示的清洗设备10具有大约40英尺长的长度。每个阀门18a-h控制清洗液204从相应的喷杆16a-h向罐体100的输送，并且每个喷杆16a-h将清洗液204输送到清洗设备长度的大约28-1/2英尺处。因此，通过激活阀门18a来终止向单个喷杆16a的液流能将罐体100在其中从喷杆16a-h接收清洗液204的清洗设备10的长度缩短7-1/2英尺。如果还激活第二阀门18b来终止向第二喷杆16b的液流，那么清洗设备10的长度能再减少7-1/2英尺。如果激活4个阀门18a-d来终止向4个喷杆16a-d的液流，那么清洗设备10的长度能被有效地减半。在这种情况下，罐体100将仅在清洗设备10的长度的大约50％上接收清洗液204的输送。当传送带速度大约为标准速度的50％时，可使用此方法。

在一个示例中，当传送带速度为15英尺/分钟(4.6米/分钟)时，关闭4个阀18a-d，此时八个喷杆16a-d中的4个不接收和输送清洗液204。

此外，在一种实施方式中，两种液体溶液604以连续方式添加到清洗设备10的清洗液204中。使用这种方法，来自监测设备500(包括安装在储液器200中的传感器(电导率和氟化物探头))的信号被馈送至控制器400，在控制器400中，将数值与所需的设定点进行比较。偏差被馈送至泵612，所述泵612通过调节酸基液体溶液的添加来传递校正作用。这是一种反馈控制系统。

在一种实施方式中，本发明的方法使用比例、积分和微分算法将偏移减小至零，从而从酸浓度的角度产生真稳态工作模式。控制器可利用存储在存储器内的软件程序，该软件程序结合了比例、积分和微分算法。

在一种实施方式中，本发明的方法使用比例、积分和微分算法，通过调节一系列阀门来保持设定的喷射压力和预定的接触时间，以控制到达每个罐体的表面的溶液量。最终结果是提供具有适当的表面形貌(又称为表面光洁度)的清洁表面，该清洁表面将接受各种下游涂装处理，并且还适合于将罐体装载到装饰设备的心轴上。控制器可利用存储在存储器内的软件程序，该软件程序结合了比例、积分和微分算法。

在一种实施方式中，本发明通过相对于清洗设备10的罐体输送机速度和/或罐体制造系统中的罐体制造设备的制造速度改变罐体100接触清洗液204的时间来改善清洁效果，其中，所述罐体制造设备位于所述清洗设备10的上游。

在图6所示的一种实施方式中，示出了清洗设备10的第一级，其中总管14中的压力是基于罐体输送机的速度调节的。第一级的目的是冲洗或清除罐体100上的重油。该第一级清洗设备相对于图1所示的第二级清洗设备是上游清洗设备级。第一级中的清洗液204包括较低浓度的硫酸，与图1中所示的第二级中的清洗液相比，该清洗液对罐体100的侵蚀作用更强。

总而言之，本发明为第二级清洗设备10提供了阀门18a-h，并提供了连续反馈信号回路，该连续反馈信号回路与通过监测设备500在清洗液储液器200中的清洗液204内或从该清洗液204获取的酸浓度和/或表面活性剂浓度读数对应。反馈信号由控制器400接收，该控制器400例如通过激活泵612来向储液器200添加酸和/或表面活性剂。通过这种方式，基于从监测设备500接收的读数连续调节储液器200中的酸和/或表面活性剂的量。因此，本发明使设备级的操作浓度带宽或范围变窄。本发明利用模拟系统，因为本发明连续监测从供应源600供应至储液器200的清洗液组分。通过这种方式，一个目标是使储液器200内的清洗液204中的酸浓度和/或表面活性剂浓度保持稳定状态。换句话说，泵612可按不同的速度工作，将不同量的酸和/或表面活性剂604输送至储存器200，但是只要该设备级在运转，所述泵通常不会停止。

本发明的益处包括但不限于：由于能够更一致且均匀地清洁罐体100，因此提高了质量；由于减少了侵蚀，因此改善了罐体100的表面光洁度，并且罐体侧壁更光滑；由于表面光洁度得到改善，因此能减少罐体外部的水渍和印刷空白(即，没有油墨的地方)；降低了废品率；罐体制造商的人员能够花费更少的时间手动地维护罐体装饰设备上的心轴。

此外，本发明还有附加益处。即，可在计算机存储器中建立历史记录数据库。历史记录包含与添加到清洗液中的酸和表面活性剂的量和时间对应的数据以及其它参数，例如所输送的清洗液的相应体积和相应的罐体密度。因此，在表面活性剂或酸浓度测量装置发生故障的情况下，能够使用历史数据继续罐体清洗过程，而不会显著降低质量。

最后，本发明人认为可在整个罐体清洗系统的预清洗和/或清洗级上实施本发明的各个方面。因此，本发明人认为在此说明的调节可应用于清洗系统的任何级。例如，可在第2级(清洗)、第1级(预洗)和/或第4级(特殊罐的转化涂层)进行调节。

虽然在上文中示出并说明了一些具体实施方式，但是在不显著脱离本发明的精神的前提下可设想出各种修改，本发明的保护范围仅受所附权利要求的范围的限制。