DE1904690C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Auskleiden von Gefäßen, insbesondere Bierfässern mit einer Schutzschicht aus flüssig gemachten Wachs - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auskleiden von Gefäßen, insbesondere von Bierfässern mit

einer Schutzschicht aus flüssig gemachtem Wachs und einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Es ist in vielen Fällen erforderlich, Gefäße im Innern mit einer Auskleidung zu versehen, um das in das Gefäß zu füllende und darin zu transportierende Gut vor der Berührung mit dem Gefäßwerkstoff zu schützen. So werden beispielsweise Holz-Bierfässer seit langem innen gepicht, um das Bier vor der Berührung mit dem Holz zu schützen. Das gleiche gilt für Eisen- und Aluminiumfässer. So werden beispielsweise AluminiuiTifässer mit einer Innenauskleidung versehen, die aus einem KunststoffUm besteht oder durch Eloxieren hergestellt wird.

Wird diese Schutzschicht schadhaft, so ist es erforderlich, die Fässer bzw. die Gefäße neu auszukleiden, wobei stets die Beseitigung der vorhandenen Schicht durchgeführt werden muß.

Das Entfernen der alten Schichten und das Einbringen neuer Schichten ist schwierig und aufwendig und es kommt hinzu, daß die Haftfestigkeit dar benutzten Kunststoffauskleidungen nicht in allen Fällen ausreichend ist Zum Beispiel beira Pichen von Fässern ist.es erforderlich, Frischpech ins Faßinnere einzufluten, das dann bis auf den an den Wänden niedergeschlagenen geringen Anteil zum Spundloch wieder herausläuft. Es müssen bei diesem Verfahren nicht nur große Pechmengen umgewälzt und auf einer bestimmten Temperatur gehalten werden, es besteht auch die Gefahr, daß diese großen Pechmengen schon durch eine geringfügige Unreinheit eines Fasses infiziert werden, was zum Infizieren der anschließend zu pichenden Fässer führt und dazu zwingt, diese Pechmengen als Verlust wegzuschütten.

Aus der DE-PS 901875 ist ein Verfahren zum Auskleiden von für Nahrungs- und Genußmittel bestimmten Metallfässern bekannt, bei dem durch Einbringen einer Anzahl Kugeln aus Hartmaterial mit nachgiebigem Überzug durch die öffnung und Bewegen des Metallfasses das in dieses eingegossene Auskleidungsmaterial auf der Innenfläche des Fasses verteilt und mit derselben innig verbunden wird, worauf die Kugeln aus dem Faß entfernt werden. Mit Hilfe der eingebrachten Kugeln soll danach das in flüssigem Zustand eingebrachte Auskleidungsmaterial gleichmäßig auf der Innenwandung des Gefäßes verteilt werden. Zur Herstellung dieses dünnen Überzuges wird daher eine ausreichende Menge von Auskleidungsmaterial durch die öffnung in das Faß eingegossen, und danach wird eine größere Anzahl Kugeln hineingegeben.

Weiter ist es bei diesem bekannten Verfahren erforderlich, das Faß durch irgendeine besondere geeignete Vorrichtung langsam um seine Quer- und Längsachse zu drehen.

Die Erfindung vermeidet diese Nachteile und hat sich die Aufgabe gestellt, im Inneren eines Gefäßes, insbesondere von Bierfässern aus Holz oder Metall, eine festhaftende und trotzdem leicht entfernbare Schutzschicht mit wirtschaftlichem Aufwand und einer wesentlich kleineren Menge des Auskleidungsmediums als seither zu schaffen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch ein Verfahren gelöst, bei welchem a) das Gefäß nach einer Außen- und Innenreinigung mit heißem Wasser und gegebenenfalls der Entfernung einer alten Schutzschicht mittels Heißluft oder überhitztem Dampf getrocknet wird;

b) das Wachs in Form eines aus einer Sprühdüse austretenden Nebels im Gefäßinneren versteubt und auf der Innenwand kondensiert wird;

c) die im Gefäßinneren noch schwebenden Nebel abgesaugt werden und

d) das Gefäß von außen mit Luft oder Wasser zur Erhärtung der Wachsschicht gekühlt wird.

Dieses Vernebeln des flüssigen oder flüssiggemachten Mediums, z. B. eines Wachses bei einer Schmelztemperatur zwischen 50-90° C, ergibt an der Gefäßinnenwand durch Niederschlagen der Tropfen und ihrem Zerfließen einen dünnen FUm, was noch dadurch unterstützt werden kann, daß das Gefäß von außen herz, B. mit Kaltwasser oder Luft gekühlt wird.

'S Das Trocknen des Gefäßinneren vor dem Auf nebeln der Schutzschicht kann mit überhitztem Dampf erfolgen. Dieses Trockenmittel ermöglicht infolge der im Dauerbetrieb entfallenden Wärmeverluste für das Anwärmen der Abluft einen geringen Wärmeverbrauch und ein rasches Trocknen.

Zweckmäßig erfolgt dieses Trocknen des Gefäßinneren unter Vakuum. Durch die dadurch erreichte Herabsetzung der Siedetemperatur ergibt sich auf diese Weise eine Verdampfungstrocknung, so daß kurze Trockenzeiten erreicht werden. Die Trocknungswärme kann durch überhitzten Dampf zugeführt werden und/oder von außen her dem Gefäß mit Hilfe einer beliebigen Wärmequelle, z. B. Infrarotheizung, zugeführt werden.

Bei Anwendung der Vakuumtrocknung ist es zweckmäßig, nach dem Aufheben des Vakuums ins Gefäßinnere ein warmes steriles Medium, z. B. sterile Warmluft einzublasen, was ein Kondensieren im Gefäßinneren während des Transports des Gefäßes von

J5 der Trockenstation zur nächsten Arbeitsstation verhindert.

Nach dem Eindüsen bzw. Vernebeln des den Schutzfilm bildenden Mediums ins Gefäßinnere ist es in den meisten Fällen gegebenenfalls zugleich mit dem Kühlen des Gefäßes oder auch vor oder nach diesem Kühlvorgang erforderlich, das Spundloch im Innenmantelbereich und an der außenliegenden Stirnfläche vom etwa niedergeschlagenen Auskleidungsmedium zu befreien.

Die Erfindung betrifft weiter eine Vorrichtung zum Ausführen des geschilderten Verfahrens. Dabei wird zweckmäßig ausgegangen von bekannten Gefäß- bzw. Faßreinigungsmaschinen, deren Arbeitsstationen nach dem Rundlaufprinzip beschickt werden oder

so hintereinanderliegen und mit Hilfe einer aus zwei in Abstand nebeneinanderliegenden Transportbalken bestehenden Fördereinrichtung beschickt werden, die eine Rechteckbewegung ausführt und dabei die Gefäße zunächst anhebt, dann bis zur nächsten Station weiterfördert, dann auf die Arbeitsstationen wieder absenkt und anschließend leer in die Ausgangslage zurückkehrt.

Zu den üblichen Arbeitsstationen einer Gefäßbzw. Faßreinigungsmaschine, wie Gefäßaufgabe, Spundlochsuchstation, eine oder mehrere Stationen zum Außenreinigen vorzugsweise mit Hilfe von Bürsten, mehreren Innenreinigungsstationen zum Einspritzen von z. B. kaltem und/oder heißem Wasser, Laugen, und Faßabgabestationen, kommen zum

b5 Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens zusätzlich noch gereinigte bzw. von einer vorhandenen möglicherweise schadhaften Innenschicht befreite Gefäße und mindestens eine Station zum Eindüsen

des Mediums zum frischen Innenauskleiden sowie mindestens eine weitere Station zum Reinigen der Spundlöcher und der außen liegenden Spundlochstirnfläche. Im Bedarfsfall ist es angebracht, nach dem Eindüsen des Auskleidungsnebels auf einer anschließenden Station den Restnebel, der sich nicht im Gefäßinneren niedergeschlagen hat, wieder abzusaugen. Das Niederschlagen der inneren Schutzschicht läßt sich durch Kühlen des Gefäßes von außen her, z. B. mit Kaltwasser oder Luft unterstützen bzw. beschleu- '° nigen. Dieses Kühlen kann auf der Station zum Eindüsen des Auskleidungsmediums oder auf einer gesonderten Arbeitsstation erfolgen.

Einzelheiten dieser zusätzlichen Arbeitsstationen sind in den beiliegenden Zeichnungen als Ausfüh- '5 rungsbeispiele für die Faßreinigung angegeben, wobei als Auskleidungsmedium ein Wachs benutzt wird. Wachs ist hier als Sammelbezeichnung für eine Reihe natürlich oder künstlich gewonnener Stoffe zu verstehen, die bei 20° C knetbar, fest bis brüchig hart, grob 2" bis feinkristallin über 40° C ohne Zersetzung schmelzend, schon wenig oberhalb des Schmelzpunktes verhältnismäßig niedrigviskos, nicht fadenziehend sind und eine stark temperaturabhängige Konsistenz und Löslichkeit aufweisen. Es zeigt

Fig. 1 den prinzipiellen Aufbau der mit einer Faßreinigungsmaschine mit hintereinanderliegenden Arbeitsstationen kombinierten Vorrichtung zum Entwachsen, Trocknen und Frischwachsen von Fässern in Seitenansicht,

Fig. 2 eine Trockenstation in Schema, teilweise in Seitenansicht und teilweise im Längsschnitt,

Fig. 3 eine Frischwachsstation im Schema, ebenfalls zum Teil in Seitenansicht und zum Teil im Längsschnitt,

Fig. 4 eine Spundloch-Reinigungsstation im Schema in Seitenansicht mit aufgesetztem Faß im Querschnitt.

Auf der in Fig. 1 dargestellten Maschine wird das Faß bei 1 aufgebracht, auf der Station 2 außen und auf der Station 3 innen in bekannter Weise gereinigt. Auf der Station 4 wird durch Einspritzen bzw. Einführen von Heißwasser und/oder Dampf die im Faßinneren vorhandene Wachsschicht abgeschmolzen und ausgespült. Anschließend wird das Faß auf der Station 5 mit überhitztem Dampf oder im Vakuum unter Zuführen von Trockenwärme mindestens im Inneren getrocknet. Danach wird auf Station 6 das Frischwachs mit Hilfe einer speziellen Düse als Nebel eingedüst, dann auf Station 7 im Faßinneren etwa ver- so bliebene Wachsnebel abgesaugt und schließlich auf Station 8 das Spundloch von dort niedergeschlagenem Wachs gereinigt. Bei 9 wird das Faß ausgetragen. Der Transport von einer zur nächsten Arbeitsstation erfolgt in an sich bekannter Weise mit Hilfe einer aus zwei im Abstand nebeneinanderliegenden Transportbalken bestehenden und mit Hilfe von Hubstangen eine Rechteckbewegung ausführende Fördereinrichtung. Dabei sind die Schubstange Il für die Hub- und Senkbewegung und die Schubstange 12 für die Hin- und Herbewegung der Fördereinrichtung an je einem Elektromotor 13 angelenkt, dessen Drehzahl durch ein am Motorgehäuse unmittelbar angebautes Getriebe auf die zum Bewegen der Fördereinrichtung erforderliche Drehzahl gebracht ist (Getriebemotor). In der Zeichnung überdecken sich die beiden Getriebemotoren 13.

Fig. 2 zeigt Einzelheiten einer bevorzugten Aus

bildung einer Trockenstation 5. Das Trocknen erfolgt unter Vakuum, das durch die hier mit Elektromotor angetriebenen Vakuumpumpe 14 erzeugt und über die Düse 15 die Feuchtigkeit aus dem Inneren des auf den Abstellblock 16 abgesenkten Fasses absaugt. Die zum Verdampfen bzw. zum Verdunsten dieser Feuchtigkeit im Faßinneren erforderliche Trockenwärme wird von außen her in beliebiger Weise, z. B. mit Infrarotbeheizung zugeführt, was nicht dargestellt ist. Das Abdichten der Düse 15 gegenüber dem Spundloch des Fasses erfolgt mit Hilfe eines Konus 17, der sich mit Hilfe des die Düse 15 ummantelnden Federbalges 18 selbsttätig in das Spundloch einsetzt. Kurz vor dem Abheben des Fasses von dieser Station 5 wird das Vakuum durch Umschalten des Ventils 19 aufgehoben und anschließend nach öffnen des Ventils 20 in einer Zufuhrleitung 21 sterile Heißluft aus einer nicht dargestellten Quelle in das Faß eingeblasen. Das Schalten der Ventile 19 und 20 erfolgt in Abhängigkeit vom Arbeitstakt der Fördereinrichtung, z. B. mit Hilfe eines Zeitschaltwerks oder auf andere bekannte Weise.

Auf der in Fig. 3 dargestellten Station 6 wird das Faß frisch eingewachst. Bei Bedarf kann auch auf mehreren Stationen ins Faßinnere eine Schutzschicht auch aus unterschiedlichen Medien aufgebracht werden. Im Ausführungsbeispiel wird über einen Spritzkopf 22, der mit einer oder mehreren Düsen ausgerüstet ist, z. B. einer Düse, die nach oben weist und mehreren Düsen, die mehr seitlich und gegebenenfalls mit unterschiedlichen Winkeln gerichtet sind, das hier aus flüssiggemachtem Wachs bestehende Auskleidungsmedium unter hohem Druck in der Form feiner Nebel eingespritzt. Dieser Nebel schlägt sich an den Faßinnenwänden als dünne Schicht nieder und zerfließt zu einem zusammenhängenden Schutzfilm. Das Bilden der Schutzschicht kann dadurch beschleunigt werden, daß das Faß von außen her, z. B. mit Wasser gekühlt wird, was nicht dargestellt ist. Das Wachs wird im Kesse] 23 verflüssigt und mit Hilfe der Pumpe 24 und der Leitung 26 dem Spritzkopf 22 zugeführt. Kessel, Pumpe, Leitung und Spritzkopf sind bis kurz unter die Düsen beheizt, hier durch Dampf, der alle diese Teile in Hüllmänteln durchströmt, wie in Fig. 3 eingezeichnet ist. Der Dampf wird in einem nicht dargestellten Kessel erzeugt.

Etwa im Faßinneren nach dem Niederschlagen der Schutzschicht noch vorhandener Wachsnebel wird auf der Station 7 (Fig. 1) in an sich bekannter Weise abgezogen.

Um das so mit einer neuen Wachsschicht ausgekleidete Faß füllen und insbesondere nach dem Füllen verschließen zu können, ist es erforderlich, das Spundlochgewinde und die außenliegende Spundlochstirnfläche von anhaftendem Wachs zu säubern.

Das kann auf verschiedene Weise geschehen. Eine mechanisch wirkende Einrichtung besteht ζ. B. aus einem auf einer drehbaren Spindel angeordneten Schneidkopf zum Nachschneiden des Spundlochgewindes mit einer senkrecht dazu stehenden Schaberplatte nach Art eines Fräswerkzeuges. Diese Einrichtung wird in das Spundloch eingedreht und säubert sowohl das Gewinde als auch dessen außenliegende Stirnfläche.

Fig. 4 zeigt eine andere Einrichtung zum Spundlochsäubern. Diese besteht aus einem oben geschlossenen Rohr 27 mit zwei übereinander liegenden Düsenbereichen 28 und 29. Der obenliegende ringför-

mige Düsenbereich 27 ist über die Zufuhrleitung 30 mit einer nicht dargestellten Preßluftquelle verbunden und ist derart gestaltet, daß aus ihm ein Kranz von Preßluftstrahlen austritt, welche den Innenrand des Spundloches am Übergang in die Faßinnenwand genau trifft. Damit ist sichergestellt, daß die Wachsschicht im Faßinneren unbeteiligt und damit unbeschädigt bleibt. Die Lage des aufgesetzten Fasses ist zum Düsenbereich 28 genau fixiert, so daß z. B. diese Preßluftstrahlen unter einem Winkel von 45° nach unten austreten. Aus dem weiter unten liegenden Düsenbereich 29, der etwa der Länge des Spundloches entspricht, tritt aus einer Vielzahl von Löchern zur gleichen Zeit Dampf aus, der durch die Leitung 31 zugeführt wird. Dieser Dampf schmilzt bzw. verflüssigt den Wachsniederschlag im Spundloch bzw. im Spundlochgewinde. Das Wachs tropft ab und wird zusätzlich von den bei 28 austretenden Preßluftstrahlen nach unten weggeblasen. Das Säubern der außenliegenden Spundlochstirnfläche 32 übernimmt ein zu einem Kreisring bzw. einem schwachen Oval gebogenes Rohrstück 33, das vorteilhafterweise relativ zur zugekehrten Spundlochstirnfläche konkav gebogen ver

läuft. Dieses Ringrohr besitzt eine Anzahl von Austrittsöffnungen 34, aus denen schräg nach oben und einwärts gerichtete Dampfstrahlen austreten. Diese schmelzen die Wachsschicht der Spundlochstirnfläche und treiben die Wachströpfchen, sofern sie nicht abtropfen, zur Spundlochmitte zu, wo sie von der von oben her nach unten blasenden Preßluft nach unten weggeblasen werden. Das Rohrstück 33 ist bei 35 schwenkbar gelagert und stellt sich unter der Wirkung einer Hilfskraft, hier einer Feder 36, selbsttätig auf die gewünschte Entfernung zur Spundlochstirnfläche 32 ein. Auch auf dieser Arbeitsstation kann das Faß von außen her mit Hilfe beliebiger, nicht dargestellter Einrichtungen, z. B. mit Wasser gekühlt werden.

Der Arbeitsablauf bzw. das Ein- und Ausschalten der verschiedenen Arbeitsgänge erfolgt mit Hilfe bekannter mechanischer, hydraulischer oder elektrischer Mittel selbsttätig in Abhängigkeit vom eingestellten Arbeitstakt der Fördereinrichtung, welche die Fässer von der einen zur anderen Arbeitsstation fördert und dabei zunächst von der einen Station abhebt und auf der Nachbarstation absetzt.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

809646/35

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Auskleiden von Gefäßen, insbesondere von Bierfässern mit einer Schutzschicht aus flüssig gemachtem Wachs, dadurch gekennzeichnet, daß

a) das Gefäß nach einer Außen- und Innenreinigung mit heißem Wasser und gegebenenfalls der Entfernung einer alten Schutzschicht mittels Heißluft oder überhitztem Dampf getrocknet wird,

b) das Wachs in Form eines aus einer Sprühdüse austretenden Nebels im Gefäßinneren verstäubt und auf der Innenwand kondensiert wird,

c) die im Gefäßinneren noch schwebenden Nebel abgesaijgt werden und

d) das -Gefäß von außen mit Luft oder Wasser zur Erhärtung der Wachsschicht gekühlt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Trocknen des Gefäßes vor dem Aufdüsen bzw. Auf nebeln der Auskleidung im Inneren mit Hilfe von überhitztem Dampf zweckmäßig unter Vakuum erfolgt, wobei gleichzeitig das Gefäß von außen her mit Hilfe einer beliebigen Wärmequelle, z. B. durch Infrarotheizung beheizt werden kann.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende der Vakuumtrocknung das Vakuum aufgehoben und ein warmes, steriles Medium, insbesondere sterile Warmluft ins Gefäßinnere eingeblasen wird,

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Eindüsen des den Schutzfilm bildenden Mediums ins Gefäßinnere gegebenenfalls zugleich mit dem Kühlen des Gefäßes oder auch vor oder nach diesem Kühlvorgang das Spundloch im Innenmantelbereich und an der außenliegenden Stirnfläche von etwa niedergeschlagenem Auskleidungsmedium befreit wird.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4 mit nacheinander angeordneten Stationen zur Gefäßreinigung, zur Gefäßaufgabe, zum Spundlochsuchen, zur Außen- und Innenreinigung, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich noch Stationen zum Trocknen, insbesondere des Gefäßinneren, zum Eindüsen des Mediums, zum Gefäßauskleiden, zum Reinigen des Spundloches und der äußeren Spundlochstirnfläche und zum Abkühlen der Gefäße vorgesehen sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Trockenstation mit einer Düse mit dieser gegenüber insbesondere federnd verschieblichem Dichtkonus zum Abdichten des Spundloches versehen ist, die an eine Vakuumpumpe über Ventile angeschlossen ist und mindestens eine ebenfalls ventilgesteuerte zusätzliche Leitung zum Zuführen von Heißluft, aufweist, wobei die Trocknungswärme durch mindestens eine von außen auf das auf der Düse aufsitzende Gefäß einwirkende Wärmequelle, z. B. eine Infrarotheizglocke oder durch eine ins Gefäßinnere führende Heizdampfleitung zuführbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge-

kennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Eindüsen des Mediums zur Gefäßauskleidung, insbesondere von Faßauskleidungswachsen, aus einer oder mehreren Einspritzdüsen einer Förder- und Druckpumpe und einem Vorratskessel für das einzudösende Medium sowie Verbindungsleitungen zwischen diesen Teilen besteht, wobei alle diese Teile mit ihren Verbindungsleitungen vorzugsweise in vollem Umfang beheizbar ausgerüstet und vorzugsweise zum Zuführen von Heizdampf ummantelt sind und der Einspritzdüsenmantel in Höhe der außenliegenden Spundlochstirnfläche konisch erweitert und federnd nachgiebig ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Reinigen des Spundloches und der äußeren Spundlochstirnfläche aus einem auf einer drehbaren Spindel angeordneten Schneidkopf zum Nachschneiden des Spundlochgewindes mit einer senkrecht dazu stehenden Schäberplatte nach Art eines Fräswerkzeuges zum Säubern der äußeren Spundlochstirnfläche besteht.

9. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Reinigen des Spundloches und der äußeren Spundlochstirnfläche aus einer Doppelmanteldüse besteht, wobei eine Düse aus auf einem Mantelkreis angeordneten mehreren Düsen mit 45° Strahlrichtung nach unten besteht, denen über die eine vom Doppelmantel gebildeten Leitung Preßluft zuführbar ist und die andere Düse im Bereich der Spundlochhöhe im Außenmantel eine Vielzahl von kleinen Austrittsöffnungen aufweist, die von der anderen vom Doppelmantel gebildeten Leitung mit Dampf beschickbar ist, während unterhalb der Doppelmanteldüse ein weiterer ringartiger Düsenkörper mit einer Anzahl nach aufwärts gerichteter Austrittsöffnungen für Dampf angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch S oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungsstationen für das Spundloch und die außenliegende Spundlochstirnfläche mit Einrichtungen zum Kühlen des aufstehenden Gefäßes von außen her, z. B. mit Hilfe von mit Wasser oder mit Preßluft betriebenen Sprühdüsen bzw. Sprühdüsenbügeln oder Sprühglocken versehen sind.

11. Vorrichtung mit hintereinander liegenden Arbeitsstationen nach den Ansprüchen S bis 10 und einer alle Arbeitsstationen überfassenden, aus zwei im Abstand nebeneinander liegenden Transportbalken bestehenden und mit Hilfe von Hubstangen eine Rechteckbewegung ausführenden Fördereinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubstange (11) für die Hub- und Senkbewegung und die Schubstange (12) für die Hin- und Herbewegung der Fördereinrichtung an je einem Elektromotor (13) angelenkt ist, dessen Drehzahl durch ein am Motorgehäuse unmittelbar angebautes Getriebe auf die zum Bewegen der Fördereinrichtung erforderliche Drehzahl bringbar ist.