DE102017010695A1

DE102017010695A1 - Verfahren und Armatur zum Reinigen eines Rohres

Info

Publication number: DE102017010695A1
Application number: DE102017010695.9A
Authority: DE
Inventors: Michael Rims
Original assignee: R B Technik GmbH; R+b Technik GmbH
Current assignee: R and B Technik De GmbH
Priority date: 2017-06-07
Filing date: 2017-11-20
Publication date: 2018-12-13
Anticipated expiration: 2037-11-21
Also published as: DE102017010695B4

Abstract

Aus hygienischen Gründen muss ein Rohrsystem zum Führen von Medien oder Produkten regelmäßig gereinigt werden. Es ist bekannt Molche durch die Rohre zu führen. Problematisch dabei ist es, dass bei den bekannten Verfahren eine Verschleppung des Produktes erfolgt. Die Erfindung schafft ein Verfahren und eine Armatur (10) für eine gründliche Reinigung eines Rohres. Dazu ist es vorgesehen, dass die Armatur (10) zwischen zwei Rohrabschnitten eines Rohres positionierbar ist und ein Ventil (12) mindestens eine Einspeiseöffnung (27) und mindestens eine Abgangsöffnung (28) aufweist. In einem Innenraum (13) der Armatur (10) ist mindestens ein Dorn (17) hinein- und herausfahrbar, um die Bewegung des mindestens einen Molches, der sich in dem Rohr befindet, gezielt zu unterbrechen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Armatur zum Reinigen eines Rohres gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 7. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Reinigen eines Rohres gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 10 und 16.
In vielen Industriezweigen, wie beispielsweise der Lebensmittelindustrie, der Pharmaindustrie, der Farbindustrie aber auch der Futtermittelindustrie und dergleichen, werden die zu verarbeitenden sowie abzufüllende Medien bzw. Produkte oder Produktbestandteile durch ein Rohrsystem, bestehend aus einer Vielzahl von Rohren, geführt. Aus hygienischen oder auch aus technischen Gründen muss das Rohrsystem bzw. die einzelnen Rohre regelmäßig, insbesondere beim Wechsel von Produkten, gereinigt werden. Die Anforderungen, die an die Reinigung gestellt werden, können sich zwischen einem bloßen Entfernen des Produktes bis hin zu einer Entfernung sämtlicher Rückstände und Verschleppungen in allen Komponenten des Rohrsystems unterscheiden.
Als besonders problematisch erweist sich das Zudosieren von Stoffen bzw. von Additiven zu den Medien oder Produkten. Bei diesen Stoffen kann es sich beispielsweise um Farbstoffe, Konservierungsmittel aber auch Reinigungszusätzen oder dergleichen handeln. Für ein massen- und mengengenaues Zudosieren muss dem Rohrsystem eine entsprechende Einrichtung mit einem Ventil, insbesondere einem Dosierventil, zugeordnet werden. Ein Öffnen des Systems gestaltet sich insbesondere als aufwendig, wenn bestimmte hygienische Anforderungen zu erfüllen sind. Die Gefahr, dass das Innere des Rohrsystems mit Fremdkörpern kontaminiert wird, ist beim Öffnen des Rohrsystems sehr hoch. Auch das Reinigen von Einrichtungen zum Zudosieren ist schwierig und aufwendig und kann in den meisten Fällen nur ungenügend durchgeführt werden. Derartige Einrichtungen können Volumen aufweisen, die durch die gängigen Reinigungsverfahren nicht erreichbar sind.
Es ist bekannt, zur Reinigung von Rohren bzw. Rohrsystemen Molche durch die Rohre zu führen, um das Produkt sowie Rückstände des Produktes und Additiven aus den Rohren herauszuführen bzw. herauszudrücken. Bei einem bekannten Verfahren wird das abzuführende Medium bzw. Produkt von einem oder auch zwei Molchen in einen Rohrbereich gedrückt, welches ein Ventil aufweist. Über dieses Ventil lässt sich sodann das durch den oder die Molche komprimierte Produkt aus dem Rohr abführen. Problematisch dabei ist es, dass bei den bekannten Verfahren in dem Ventil eine Verschleppung des Produktes erfolgt, was eine gründliche Reinigung des Rohrsystems unmöglich gestaltet. Somit lässt sich mit derartigen Reinigungssystemen bzw. -verfahren nicht den hohen Anforderungen an eine gründliche Reinigung gerecht werden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Armatur zum Reinigen eines Rohres zu schaffen, mit der sich das Rohr auf eine sehr gründliche Art und Weise reinigen lässt.
Eine Armatur zur Lösung dieser Aufgabe weist die Merkmale des Anspruchs 1 auf. Demnach ist es vorgesehen, dass die erfindungsgemäße Armatur zwischen zwei Rohrabschnitten eines Rohres positionierbar ist und durch das Rohr und durch die Armatur mindestens ein, vorzugsweise zwei, Molche bewegbar sind. Die Armatur weist dabei ein Ventil mit mindestens einer Einspeiseöffnung und mindestens einer Abgangsöffnung auf. In einem dem Molch führenden Innenraum der Armatur ist mindestens ein Dorn hinein- und herausfahrbar, um die Bewegung des mindestens einen Molches, insbesondere der beiden Molche, der sich in dem Rohr befinden, gezielt zu unterbrechen. Die mindestens eine Einspeiseöffnung verbindet ein Ventilvolumen des Ventils mit dem Innenraum der Armatur. Wenn zum Reinigen des Rohres der Molch durch das Rohr gedrückt wird, erfolgt eine Unterbrechung der Bewegung des Molches durch den mindestens einen Dorn, der sich im Innenraum der Armatur befindet. D. h., dass sich wenigstens ein Ende des Molches in dem Bereich der Einspeiseöffnung in dem Ventil befindet.
Wenn nun das Rohr durch zwei sich in entgegengesetzte Richtungen aufeinander zu bewegende Molche gereinigt wird, stoßen die Molche bei ihrer Bewegung durch das Rohr gegen den Dorn, wobei gleichzeitig das zu entfernende Medium bzw. Produkt aus dem Rohr durch die Einspeiseöffnung in das Ventilvolumen gedrückt wird. Nach Beendigung der Reinigung lässt sich der mindestens eine Dorn wieder aus dem Innenraum der Armatur zurückfahren, um das Rohr für die Leitung des Produktes freizugeben. Durch das Abführen des Produktes durch die Einspeiseöffnung in das Ventil verbleiben innerhalb des Rohres keine Reste des Mediums bzw. des Produktes oder keine Verschleppungen, die langfristig zu einer Verunreinigung des Rohrsystems führen kann, in dem Rohr.
Insbesondere kann es außerdem vorgesehen sein, dass das Ventil ein Verschlussteil aufweist, mit dem die mindestens eine Einspeiseöffnung zu dem Innenraum eines Rohrteils der Armatur freigebbar und verschließbar ist, wobei die Einspeiseöffnung wenigstens teilweise über dem mindestens einem Dorn angeordnet ist. Das Verschlussteil ist dabei so geformt, dass es im geschlossenen Zustand ein Teil einer Wandung des Rohres darstellt. Dieser Bereich der Wandung, der gleichzeitig das Verschlussteil für das Ventil bildet, befindet sich wenigstens teilweise, vorzugsweise unmittelbar, über dem mindestens einem Dorn. Auf diese Weise wird das Medium, welches durch den mindestens einen Molch aus dem Rohr herausgedrückt wird, direkt in das Volumen des Ventils gedrückt, sofern das Verschlussteil sich in einer geöffneten Position befindet. Sowohl die Molche als auch der Dorn sind dabei derart geformt, dass ein Volumen, das sich zwischen dem Dorn und dem Molch bzw. zwischen beiden Molchen bildet, minimal ist.
Bevorzugt kann es die Erfindung außerdem vorsehen, dass das Verschlussteil einen Schaft aufweist, der mit einem Aktuator verbunden ist und der Schaft durch mindestens eine Membran dichtend mit einem Gehäuse des Ventils verbunden ist. Bei dem Aktuator kann es sich beispielsweise um einen elektrischen, vorzugsweise einen elektromagnetischen, einen mechanischen oder auch einen pneumatischen Antrieb handeln, der über ein Steuersystem ansteuerbar ist. Der Schaft, der mit dem Verschlussteil verbunden ist, erstreckt sich durch das Volumen des Ventils und dichtet dieses Volumen zu einer Seite mit einer Membran ab, welche vorzugsweise flexibel und dichtend mit dem Gehäuse verbunden ist. Auf diese Art und Weise bildet sich kein Totvolumen in dem Ventil. Zum Öffnen und Schließen der Einspeiseöffnung wird der Schaft entlang seiner Längsachse hin und her bewegt, sodass das Verschlussteil die Einspeiseöffnung des Ventils zu dem Innenraum des Rohres freigibt. Gleichzeitig bewegt sich die Membran, welche den Schaft mit dem Gehäuse verbindet, hin und her. Die Membran besteht vorzugsweise aus einem Kunststoff bzw. einem Gummi oder einem anderen geeigneten Material.
Ein weiteres vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann es vorsehen, dass das Ventil eine zweite verschließbare Einspeiseöffnung aufweist, durch die ein weiteres Medium, vorzugsweise ein Gas und/oder eine Flüssigkeit, zum Reinigen oder Fördern von Produkten in ein Ventilvolumen, vorzugsweise auch in das Rohr, einspeisbar oder abführbar ist. Durch diese zweite verschließbare Einspeiseöffnung lässt sich sowohl der Innenraum des Ventils als auch der Armatur bzw. des Rohres pulsartig mit einem Gas und/oder einer Flüssigkeit beaufschlagen. Durch diese pulsartige Beaufschlagung der verschiedenen Volumina, lassen sich auch letzte Rückstände des Mediums in der Armatur und dem Rohr entfernen. Der pulsartige Einlass eines weiteren Gases oder einer weiteren Flüssigkeit lässt sich über eine Steuerung, welche der zweiten Einspeiseöffnung zugeordnet ist, einstellen bzw. steuern. Vorzugsweise ist für das pulsartige Einschleusen des Gases und/oder der Flüssigkeit die Abgangsöffnung des Ventils verschlossen.
Weiter kann es bevorzugt vorgesehen sein, dass der Dorn mindestens eine Rohrmittelachse tangierend, insbesondere quer oder senkrecht zu der Rohrmittelachse, mittels eines Aktuators in den Innenraum des Rohrteils der Armatur bewegbar ist, wobei der Dorn in eine Öffnung in der gegenüberliegenden Wandung des Rohrteils führbar ist, vorzugsweise geführt werden kann. Diese Öffnung in der Wandung für die Aufnahme des Dornes wirkt als Widerlager und dient der Stabilisierung des Domes, insbesondere wenn der oder die Molche auf den Dorn treffen. Die Öffnung in der Wandung ist zunächst durch einen weiteren Dorn verschlossen, kann aber zur Aufnahme des ersten Dorn verfahren werden, so dass die Öffnung in der Wandung freigegeben ist. Auch bei dem Aktuator zur Bewegung des weiteren Dorns kann es sich um elektrische bzw. elektromagnetische, mechanische oder pneumatische Antriebe handeln, welche über eine Steuereinrichtung steuerbar sind. Der Dorn ist derart beschaffen, dass er einen ausreichenden Querschnitt aufweist, um dem Gegendruck der Molche Stand zu halten und nicht verbiegt. Des Weiteren ist die Spitze des Dornes derart beschaffen, dass diese im komplett zurückgefahrenen Zustand die Krümmung der Wandung des Rohres aufweist.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann es vorsehen, dass in der Wandung des Rohres ein zweiter Dorn positioniert ist, der entgegen der Bewegung des ersten Dorns zurückfahrbar ist, um die Öffnung in der Wandung für die Aufnahme des ersten Dorns freizugeben, wobei vorzugsweise auch der weitere Dorn in den Innenraum fahrbar ist. Dem ersten Dorn gegenüberliegenden befindet sich in der Wandung des Rohres eine Öffnung, in der sich der zweite Dorn befindet, welcher ebenfalls mittels eines Aktuators vor- und zurückfahrbar ist. Allerdings dient dieser Dorn lediglich dazu, die Öffnung für den ersten Dorn freizugeben, um ein entsprechenden Widerlager zu bilden.
Eine weitere Armatur zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe weist die Merkmale des Anspruchs 7. Demnach ist es vorgesehen, dass die Armatur zum Reinigen eines Rohres zwischen zwei Rohrabschnitten des Rohres positionierbar ist und durch das Rohr und durch die Armatur mindestens ein Molch bewegbar ist. Einem den mindestens einen Molch führenden Innenraum der Armatur ist mindestens ein Dorn zugeordnet, um die Bewegung des mindestens einen Molchs zu unterbrechen, wobei einem Gehäuse des mindestens einen Dorns mindestens ein Anschluss zum Zudosieren mindestens eines Stoffes in das Rohr zugeordnet ist. Dieser mindestens eine Anschluss ist durch Verfahren des Dorns freigebbar. Durch den Anschluss lässt sich ein nahezu beliebiger Stoff bzw. ein Additiv in das Rohr einbringen. Dazu ist es nicht notwendig, dass die Armatur oder das Rohr geöffnet wird. Vielmehr ist die Öffnung an einer Einrichtung, nämlich der Armatur, installiert, die ohnehin bereits Bestandteil des Rohres ist. Das Öffnen und Schließen des Anschlusses bedarf kein weiteres Ventil oder dergleichen. Zum Öffnen wird lediglich der Dorn der Armatur gegenüber dem Anschluss verfahren, so dass eine Öffnung des Anschlusses freigegeben wird. Zum Schließen des Anschlusses wird so dann der Dorn wieder relativ zu der Öffnung bewegt, do dass diese durch eine Oberfläche bzw. eine Mantelfläche des Dorns bzw. eines den Dorn führenden Schaftes verschlossen wird. Auf diese Weise lässt sich besonders genau ohne weitere aufwendige bauliche Maßnahmen mindestens ein Stoff in das Rohr zudosieren.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel kann es vorsehen, dass eine Öffnung des mindestens einen Anschlusses durch eine Oberfläche eines Schaftes eines Dorns abdichtbar ist Der Dorn wird dazu in das Gehäuse bewegt, so dass die Oberfläche, insbesondere eine Vorderseite des Dorns, die Öffnung freigibt. Dadurch erfüllt der Dorn eine Doppelfunktion, nämlich insbesondere einem weiteren Dorn als Widerlager zu dienen sowie die Öffnung des Anschlusses für die Zugabe eines Stoffes abzudichten und freizugeben.
Weiter kann es vorgesehen sein, dass der Anschluss ein Dosierventil aufweist zum mengen- und massenmäßigen Zudosieren, wobei das Dosierventil vorzugsweise automatisch ansteuerbar ist. Bei vielen der oben genannten Prozesse ist es von besonderer Bedeutung, dass der Stoff in einer genau bestimmten Menge bzw. Masse zudosiert wird. Durch ein entsprechendes Ventil, welches dem Anschluss direkt zugeordnet sein kann oder über ein Rohr oder ein Schlauch mit dem Anschluss in Verbindung steht, kann sowohl die Menge des Stoffes dosiert werden, als auch dokumentiert werden, welche Stoffmenge in das Rohr abgegeben worden ist.
Darüber hinaus ist es denkbar, dass jedem Dorn der Armatur mindestens ein, vorzugsweise zwei, drei oder mehr, Anschlüsse zum Zudosieren eines Stoffes zugeordnet sind. Erfindungsgemäß ist es denkbar, dass einem Gehäuse des Dorns mehrere Anschlüsse zugeordnet sind, über die jeweils ein anderer Stoff in das Rohr dosierbar ist. So können beispielsweise zeitgleich Farbstoffe, Konservierungsstoffe und andere Stoffe dem Rohr in einer dosierten Art und Weise zugeführt werden.
Ein Verfahren zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe weist die Maßnahmen des Anspruchs 10 auf. Demnach ist es vorgesehen, mindestens einen Molch durch ein Rohr und eine Armatur zu bewegen, um mindestens ein Medium bzw. ein Produkt durch ein Ventil der Armatur aus dem Rohr herauszudrücken. Erfindungsgemäß werden mindestens zwei Molche in dem Rohr aufeinander zubewegt, um dabei das Mediums in dem Rohr zwischen den Molchen innerhalb der Armatur zu sammeln und durch eine Einspeiseöffnung aus dem Rohr in das Ventil und durch mindestens eine Abgangsöffnung aus dem Ventil abzuführen. Durch dieses Zusammenführen und Abführen kann wenigstens ein Großteil des Restes des Mediums aus dem Rohr entfernt werden.
Vorzugsweise kann es außerdem vorgesehen sein, dass zunächst ein erster Molch in einen Bereich der Einspeiseöffnung in der Armatur befördert wird und dort mittels eines mit Druck beaufschlagten Mediums, vorzugsweise einem Gas oder einer Flüssigkeit, gegen einen Dorn, der in den Bereich der Einspeiseöffnung in das Rohr gefahren wird, gehalten wird und ein zweiter Molch auf den ersten Molch zubewegt wird und dabei den Rest des Mediums aus dem Rohr zusammenführt. Der erste Molch wird über ein Treibmedium, insbesondere Druckluft oder eine Flüssigkeit, durch das zu reinigende Rohr geführt. Für das Abführen des Mediums wird in der Armatur der mindestens eine Dorn derart in das Rohr geführt, dass der Molch in seiner Bewegung gestoppt wird. Da der Dorn sich im Bereich der Einspeiseöffnung des Ventils befindet, stoppt die Bewegung des Molches ebenfalls in diesem Bereich. Durch eine weitere Beaufschlagung des Molches mit einem Treibmedium, insbesondere Druckluft, wird dieser in seiner Position fixiert. Ein zweiter Molch, der sich von der anderen Seite dem Dorn nähert, presst das verbleibende Medium durch die Einspeiseöffnung in das Volumen des Ventils.
Weiter kann es vorgesehen sein, dass zum Abführen des durch die Molche komprimierten Mediums ein Verschlussteil des Ventils die Einspeiseöffnung zwischen dem Rohr und dem Ventil freigibt und das Medium durch die Einspeiseöffnung in ein Ventilvolumen entweicht. Durch die Freigabe der Einspeiseöffnung durch das Verschlussteil, kann das unter Druck stehende Medium zwischen den beiden Molchen in das Volumen des Ventils strömen.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass das Medium aus dem Ventilvolumen an Volumen, insbesondere einen Behälter, der mit einer Abgangsöffnung des Ventils verbunden ist, abgegeben wird. Üblicherweise weist dieser Behälter bereits das abzuführende Medium auf, sodass keine Verunreinigung durch das abzuführende Medium erfolgt.
Insbesondere kann es weiter vorgesehen sein, dass das Rohr und/oder die Armatur zum Reinigen zusätzlich pulsartig mit einem Medium, insbesondere einem Gas und/oder einer Flüssigkeit beaufschlagt wird, wobei das Medium durch eine zweite, verschließbare Einspeiseöffnung des Ventils geführt wird. Durch diese schlagartige oder pulsartige sowie periodische Beaufschlagung des Ventilvolumens und des Innenraums des Rohres mit einem Gas und/oder einer Flüssigkeit werden auch hartnäckige Reste des Mediums aus der Armatur und dem Rohr entfernt. Das Abführen kann entweder in den Behälter erfolgen oder in ein weiteres Volumen.
Darüber hinaus kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass zur Beaufschlagung des Rohres und/oder der Armatur mit dem Medium zum Reinigen die Molche aus der Armatur in eine Ausgangsposition in dem Rohr zurückbewegt werden, sodass die das Medium führende Bereiche des Rohres freigegeben werden. Die Rohre lassen sich auf diese Art und Weise gänzlich mit dem gepulsten Gas bzw. der gepulsten Flüssigkeit beaufschlagen, wodurch ein hohes Maß an Sauberkeit innerhalb der Armatur sowie innerhalb des Rohres erzielt werden kann.
Ein weiteres Verfahren zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe weist die Maßnahmen des Anspruchs 16 auf. Demnach ist ein Verfahren zum Reinigen eines Rohres vorgesehen, wobei mindestens ein Molch durch das Rohr und eine Armatur bewegt wird. In ein den Molch führenden Innenraum der Armatur wird mindestens ein Dorn hinein- und herausgefahren, um die Bewegung des mindestens einen Molchs zu unterbrechen und freizugeben. Durch mindestens einen Anschluss, der einem Gehäuse des mindestens einen Dorns zugeordnet ist, wird sodann mindestens ein Stoff in das Rohr zudosiert. Durch den Anschluss kann ein beliebiger Stoff bzw. ein Additiv in das Rohr eingebracht werden. Dazu ist es nicht notwendig, dass die Armatur oder das Rohr geöffnet wird. Vielmehr ist die Öffnung an einer Einrichtung, nämlich der Armatur, installiert, die ohnehin bereits Bestandteil des Rohres ist. Das Öffnen und Schließen des Anschlusses bedarf kein weiteres Ventil oder dergleichen. Zum Öffnen wird lediglich der Dorn der Armatur gegenüber dem Anschluss verfahren, so dass eine Öffnung des Anschlusses freigegeben wird. Zum Schließen des Anschlusses wird so dann der Dorn relativ zu der Öffnung bewegt, do dass diese durch eine Oberfläche bzw. eine Mantelfläche des Dorns bzw. eines den Dorn führenden Schaftes verschlossen wird. Auf diese Weise lässt sich besonders genau und zwar ohne weitere aufwendige bauliche Maßnahmen auf eine einfache Art und Weise ein Stoff in das Rohr zudosieren.
Vorzugsweise kann es darüber hinaus noch vorgesehen sein, dass der Dorn für das, insbesondere mengen- und massenmäßig vorbestimmte, Zudosieren eines Stoffes mindestens so weit in das Gehäuse verfahren wird, bis eine Öffnung des mindestens einen Anschlusses durch den Dorn freigegeben wird. Zusätzlich kann durch ein entsprechendes Ventil, welches dem Anschluss direkt oder indirekt über ein Rohr oder ein Schlauch zugeordnet ist sowohl die Menge des Stoffes zu dosiert werden. Außerdem lässt sich dokumentieren welche Stoffmenge in das Rohr abgegeben worden ist.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

1 eine Darstellung eines Durchschnitts durch die Armatur,
2 eine Darstellung eines weiteren Schnitts der Armatur gemäß der 1,
3 eine Darstellung eines Durchschnitts durch die Armatur vor einer Zudosierung,
4 eine Darstellung eines Durchschnitts durch die Armatur mit einem verfahrenen Dorn,
5 eine Darstellung eines Durchschnitts durch die Armatur während des Zudosierens, und
6 eine Darstellung eines Durchschnitts durch die Armatur nach der Zudosierung.

Um ein Rohrsystem, insbesondere ein Rohr, welches ein Medium bzw. ein Produkt führt, zu reinigen, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass zwischen zwei Rohrabschnitten eine Armatur 10 zum Reinigen des Rohres installierbar ist. Die in 1 dargestellte Armatur 10 besteht im Wesentlichen aus einem Rohrabschnitt 11 sowie einem fest mit dem Rohrabschnitt 11 verbundenen Ventil 12.
Der Rohrabschnitt 11 weist einen Innenraum 13 auf, welcher in seinem Querschnitt identisch mit dem zu reinigenden Rohr ist. An den beiden gegenüberliegenden Enden 14, 15 des Rohrabschnittes 11 werden die nicht dargestellten Enden des zu reinigenden Rohres angeflanscht. Der Innendurchmesser des Innenraums 13 beträgt in der Regel 80 mm, kann jedoch auch kleiner oder größer bemessen sein.
Senkrecht zu einer Mittelachse 16 des Rohrabschnittes 11 ist ein Dorn 17 über einen Aktuator 18 in den Innenraum 13 des Rohrabschnitts 11 fahrbar (2). Der Dorn 17 ist länglich ausgebildet und weist einen konstanten Durchmesser auf. Der Dorn 17 wird durch eine Öffnung 19 in der Wandung 20 des Rohrabschnitts 11 in den Innenraum 13 hineinbewegt, sodass der gesamte Innenraum 13 durchschritten wird. Eine Vorderseite 21 des Dorns 17 kann die gleiche Krümmung aufweisen, wie die Wandung 20, sodass die Vorderseite 21 des Dorns 17 im zurückgefahrenen Zustand des Dorns 17 eine ebene Fläche mit der Wandung 20 bildet.
Außerhalb des Rohrabschnitts 11 ist dem Dorn 17 ein längliches Gehäuse 22 zugeordnet, an dem ebenfalls der Aktuator 18 befestigt ist. Der Aktuator 18 kann als elektrischer, elektromagnetischer, mechanischer oder pneumatischer Antrieb ausgebildet sein und wird durch eine nicht dargestellte Steuereinheit mit elektrischer Energie sowie mit Steuersignalen versorgt.
Auf der dem Dorn 17 bzw. der Vorderseite 21 des Dorns 17 gegenüberliegenden Seite ist in der Wandung 20 des Innenraums 13 eine weitere Öffnung 23 positioniert, in der ein zweiter Dorn 24 beweglich gelagert ist. Auch dieser Dorn 24 ist über einen Aktuator 25 senkrecht zu der Längsachse 16 des Rohrabschnitts 11 verfahrbar. Genau wie der Dorn 17 weist auch der Dorn 24 eine Vorderseite 26 auf, welche den gleichen Krümmungsradius besitzt wie die Wandung 20 des Innenraums 13.
Sobald der Dorn 17 in den Innenraum 13 des Rohrabschnitts 11 in Richtung des Dorns 24 verfahren wird, erfolgt eine gegensinnige Bewegung des zweiten Dorns 24, sodass die Öffnung 23 des Dorns 24 ein Widerlager für den Dorn 17 bildet. Sobald der Dorn 17 wieder zurück in seine Ausgangslage verfahren wird, bewegt sich auch der zweite Dorn 24 in seine Ausgangslase zurück, sodass die Wandung 20 wieder eine durchgängige Oberfläche darstellt.
Der Dorn 17 bzw. der Dorn 24 ist derart dimensioniert, dass wenn ein nicht dargestellter Molch durch das Rohrsystem in den Rohrabschnitt 11 geschossen wird, die Bewegungsenergie des Molchs durch den Dorn 17 abgefangen werden kann. Zu einem kontrollierten Stopp des Molches wird der Dorn 17 in den Innenraum 13 und in die Öffnung 23 bewegt, sodass der sich bewegende Molch gegen den Dorn 17 stößt und seine Bewegung zunächst unterbrochen wird.
Oberhalb der Position, an der der Dorn 17 durch den Innenraum 13 bewegbar ist, ist das Ventil 12 an den Rohrabschnitt 11 angeflanscht. Das Ventil 12 weist eine erste Einspeiseöffnung 27 auf, welche einen Zugang zu dem Innenraum 13 des Rohrabschnitts 11 darstellt. Des Weiteren weist das Ventil 12 eine Abgangsöffnung 28 auf, durch die das abgereinigte Medium aus der Armatur 10 herausleitbar ist. Davon abgesehen, kann die Abgangsöffnung 28 auch dazu dienen, das Medium während der Herstellungsphase aus dem System in einen nachfolgenden, nicht dargestellten Behälter abzuführen.
In dem in der 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der Armatur 10 weist das Ventil eine zweite Einspeiseöffnung 29 auf, durch welche zum Reinigen der Armatur 10 und des Rohres ein weiteres Medium wie beispielsweise ein Gas oder eine Flüssigkeit zuführbar ist.
Die Einspeiseöffnung 27, welche die Öffnung zu dem Innenraum 13 des Rohrabschnitts 11 darstellt, lässt sich durch einen Stempel 30 eines Verschlussteils 31 schließen. Der Stempel 30 ist über einen Schaft 32, welcher sich durch ein Ventilvolumen 33 erstreckt, mit einem weiteren Aktuator 34 verbunden. Bei diesem Aktuator 34 kann es sich ebenfalls um einen elektrisch, elektromagnetisch, mechanisch oder pneumatisch betriebenen Antrieb handeln, welcher über eine nicht dargestellte Steuereinheit bedienbar ist. Durch Betätigen des Aktuators 34 kann die Einspeiseöffnung 27 durch den Stempel 30 freigegeben werden. Für eine dichtende Verbindung zwischen dem Stempel 30 und der Einspeiseöffnung 27 sind dem Stempel 30 Dichtlippen 35 zugeordnet. Damit der mindestens eine Molch bei der Reinigung des Rohrsystems ungehindert auch durch den Rohrabschnitt 11 laufen kann, ist der Stempel 30 derart beschaffen, dass seine zum Innenraum 13 gerichtete Oberfläche den gleichen Krümmungsradius aufweist, wie die Wandung 20. Im geschlossenen Zustand des Ventils 12 verhält sich die Wandung 20 des Rohrabschnitts 11 somit wie ein durchgehendes Rohr.
Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass der Schaft 32 des Verschlussteils 31 durch mindestens eine Membran 36 an einem Gehäuse 37 des Ventils 12 befestigt ist. Die mindestens eine Membran 36 kann dabei als flexibler Ring ausgebildet und vorzugsweise mit einem äußeren Randbereich zwischen zwei Flanschen des Ventils 12 festgeklemmt sein. Die Membran 36 schließt das Ventilvolumen 33 gegenüber dem Gehäuse 37 und dem Schaft 32 dicht ab. Durch das Öffnen und Schließen des Ventils 12 kann somit kein Material in einer sich bewegenden Komponente des Ventils 12 verschleppt werden. Somit bleibt der gesamte Bereich des Ventilvolumens 33 zu jeder Zeit für Reinigungszwecke zugänglich.
Zum Reinigen des Rohres wird somit zunächst das Ventil 12 geschlossen. Sodann wird der Dorn 17 in den Innenraum 13 des Rohrabschnitts 11 und in die als Widerlager dienende Öffnung 19 verfahren. Ein erster Molch wird durch Druckbeaufschlagung von einer Seite gegen den Dorn 17 gefahren und reinigt dabei den entsprechenden Rohrabschnitt, wobei das abzureinigende Medium von dem Molch in Richtung Armatur 10 geschoben wird. Währenddessen kann das Ventil 12 bereits geöffnet sein. Gleichzeitig oder zeitlich leicht versetzt, wird ein zweiter Molch aus entgegengesetzter Richtung durch das Rohr auf den Dorn 17 zubewegt. Der erste Dorn wird durch Druckbeaufschlagung in seiner Position gehalten. Dadurch wird das abzureinigende Medium zwischen den beiden sich aufeinander zubewegenden Molchen komprimiert bzw. durch die Einspeiseöffnung 27 in das Ventil 12 bzw. in das Ventilvolumen 33 gedrückt. Aus dem Ventilvolumen 33 wird das Medium weiter durch die Abgangsöffnung 28 einem weiteren Behälter zugeführt. Die zweite Einspeiseöffnung 29 ist dabei zunächst verschlossen. Auf diese Weise lässt sich bereits das Medium bis zum Rohrsystem weitestgehend entfernen. Das zwischen den Molchen verbleibende Volumen ist im Vergleich zum Gesamtvolumen des Rohres vernachlässigbar gering.
In einem weiteren möglichen Reinigungsschritt können die Molche in ihre Ausgangspositionen zurückgeführt werden und durch die zweite Einspeiseöffnung 29 ein Gas und/oder eine Flüssigkeit in periodischen Pulsen in die Armatur 10 und wahlweise auch in das Rohr hineingepresst werden. Durch diese periodische Druckbeaufschlagung der Armatur 10 können auch die Reste des verbleibenden Mediums in der Armatur 10 bzw. in dem Rohr abgereinigt werden. Nötigenfalls kann darauf erneut mittels der Molche eine Reinigung des Rohrsystems erfolgen.
Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf das hier dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt sein soll. Vielmehr ist es denkbar, dass das Ventil 12 eine andere Dimensionierung sowie weitere Öffnungen aufweist.
Zum Zudosieren eines Stoffes bzw. eines Additivs in das Rohr bzw. in den Rohrabschnitt 11 ist der Armatur 10, bzw. bei dem in den 3 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispielen einem Flansch 42, in dem der Dorn 17 beweglich gelagert ist, ein Anschluss 38 zugeordnet. Dieser Anschluss 38 weist eine Öffnung 40 auf, die zu dem Innenbereich des Gehäuses 22 des Dorns 17 gerichtet ist. Der Anschluss 38 ist mit einem nicht dargestellten Reservoir für den zu dosierenden Stoff verbunden. Dazu kann dem Anschluss 38 ein Rohr oder ein Schlauch zugeordnet sein, über den der Anschluss 38 mit dem Reservoir verbunden ist.
Des Weiteren kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass dem Anschluss 38 ein nicht dargestelltes Dosierventil zugeordnet ist, durch welches der Stoff in einer mengenmäßig bestimmten Art und Weise in den Innenraum 13 der Armatur 10 zuführbar ist. Durch dieses optionale Dosierventil kann auch die zugegebene Stoffmenge dokumentiert werden. Eine derartige Dokumentation kann insbesondere für den Nachweis der Zugabe eines bestimmten Stoffes bzw. einer bestimmten Stoffmenge gefragt sein.
Bei dem in der 3 dargestellten Ausführungsbeispiel der Armatur 10 ist die Öffnung 40 des Anschlusses 38 durch eine Oberfläche 41 des Dorns 24 bzw. des den Dorn 17 führenden Schaft 39 verschlossen. Der Dorn 17 bzw. der Schaft 39 kann durch den Aktuator 18 in das Gehäuse 22 weiter zurückgezogen werden, sodass die Vorderseite 21 des Dorns 17 sich über die Öffnung 40 in Pfeilrichtung 43 bewegt und die Öffnung 40 freigibt. In diesem Zustand kann sodann der zuzugebende Stoff durch den Anschluss 38 und durch den Flansch 42 gemäß der in der 5 gezeigten Pfeilrichtung 44 in den Innenraum 13 der Armatur 10 zugeführt werden. Sobald ggf. eine vorzubestimmende Menge des Stoffes in den Innenraum 13 zugeführt wurde, wird der Dorn 17 bzw. der Schaft 39 durch den Aktuator 18 wieder in Pfeilrichtung 45 zurückbewegt, sodass die Oberfläche 41 des Schaftes 39 die Öffnung 40 des Anschlusses 38 wieder abdichtet. Der Schaft 39 wird soweit zurückgefahren, dass die Vorderseite 21 des Dorns 17 wieder mit der Wandung 20 des Rohrabschnittes 11 zusammenfällt. Die Oberfläche 41 des Schaftes 39 bzw. die Öffnung 40 des Anschlusses 38 kann derart ausgebildet sein, dass während der in 6 dargestellten schließenden Stellung des Schaftes 39 kein Stoff in den Innenraum 13 strömen kann.
Der in den Ausführungsbeispielen der 3 bis 6 dargestellte Anschluss kann sich ebenfalls an einem Flansch 46 des diametral dem Dorn 17 gegenüberliegenden Dorn 24 befinden. Darüber hinaus kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass den Flanschen 42, 46 mehrere Anschlüsse 38 zugeordnet sind, über die jeweils ein anderer Stoff in den Innenraum 13 des Rohrabschnitts 11 zuführbar ist.
Darüber hinaus kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass auch den Ausführungsbeispielen der 3 bis 4 ein Ventil gemäß der 1 und 2 zugeordnet ist.
Bezugszeichenliste

10: Armatur
11: Rohrabschnitt
12: Ventil
13: Innenraum
14: Ende
15: Ende
16: Mittelachse
17: Dorn
18: Aktuator
19: Öffnung
20: Wandung
21: Vorderseite
22: Gehäuse
23: Öffnung
24: Dorn
25: Aktuator
26: Vorderseite
27: Einspeiseöffnung
28: Abgangsöffnung
29: zweite Einspeiseöffnung
30: Stempel
31: Verschlussteil
32: Schaft
33: Ventilvolumen
34: Aktuator
35: Dichtlippe
36: Membran
37: Gehäuse
38: Anschluss
39: Schaft
40: Öffnung
41: Oberfläche
42: Flansch
43: Pfeilrichtung
44: Pfeilrichtung
45: Pfeilrichtung
46: Flansch

Claims

Armatur (10) zum Reinigen eines Rohres, wobei die Armatur (10) zwischen zwei Rohrabschnitten des Rohres positionierbar ist und durch das Rohr und durch die Armatur (10) mindestens ein Molch bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Armatur (10) ein Ventil (12) mit mindestens einer Einspeiseöffnung (27) und mindestens einer Abgangsöffnung (28) aufweist und in einem den Molch führenden Innenraum (13) der Armatur (10) mindestens ein Dorn (17) hinein- und herausfahrbar ist, um die Bewegung des mindestens einen Molchs zu unterbrechen, wobei die mindestens eine Einspeiseöffnung (27) ein Ventilvolumen (33) mit dem Innenraum (13) der Armatur (10) verbindet.
Armatur (10) zum Reinigen eines Rohres nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (12) ein Verschlussteil (31) aufweist, mit dem die mindestens eine Einspeiseöffnung (27) zu dem Innenraum (13) eines Rohrabschnitts (11) der Armatur (10) freigebbar und verschließbar ist, wobei die Einspeiseöffnung (27) wenigstens teilweise über dem mindestens einem Dorn (17) angeordnet ist.
Armatur (10) zum Reinigen eines Rohres nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlussteil (31) einen Schaft (32) aufweist, der mit einem Aktuator (34) verbunden ist und der Schaft (32) durch mindestens eine Membran (36) dichtend mit einem Gehäuse (37) des Ventils (12) verbunden ist.
Armatur (10) zum Reinigen eines Rohres nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (12) eine zweite verschließbare Einspeiseöffnung (29) aufweist, durch die ein weiteres Medium, vorzugsweise ein Gas und/oder eine Flüssigkeit, zum Reinigen oder Fördern von Produkten in ein Ventilvolumen (33), vorzugsweise auch in das Rohr, einspeisbar oder abführbar ist.
Armatur (10) zum Reinigen eines Rohres nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dorn (17) mindestens eine Rohrmittelachse (16) tangierend, insbesondere quer oder senkrecht zu der Rohrmittelachse (16), mittels eines Aktuators (18) in den Innenraum (13) des Rohrabschnitts (11) der Armatur (10) bewegbar ist, wobei der Dorn (17) in eine gegenüberliegende Öffnung (23) in der Wandung (20) des Rohrabschnitts (11) führbar ist, vorzugsweise geführt werden kann.
Armatur (10) zum Reinigen eines Rohres nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in der Wandung (20) des Rohrabschnitts (11) ein weiterer Dorn (24) positioniert ist, der entgegen der Bewegung des Dorns (17) zurückfahrbar ist, um die Öffnung (23) in der Wandung (20) für die Aufnahme des Dorns (17) freizugeben, wobei vorzugsweise auch der weitere Dorn (24) in den Innenraum fahrbar ist.
Armatur (10) zum Reinigen eines Rohres, wobei die Armatur (10) zwischen zwei Rohrabschnitten des Rohres positionierbar ist und durch das Rohr und durch die Armatur (10) mindestens ein Molch bewegbar ist, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass einem den mindestens einen Molch führenden Innenraum (13) der Armatur (10) mindestens ein Dorn (17, 24) zugeordnet ist, um die Bewegung des mindestens einen Molchs zu unterbrechen, wobei einem Gehäuse (18) des mindestens einen Dorns (17, 24) mindestens ein Anschluss (38) zum Zudosieren mindestens eines Stoffes in das Rohr zugeordnet ist und dieser mindestens eine Anschluss (38) durch Verfahren des Dorns (17, 24) freigebbar ist.
Armatur (10) zum Reinigen eines Rohres nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Öffnung (40) des Anschlusses (38) durch eine Oberfläche (41) eines Schaftes (39) des Dorns (17, 24) abdichtbar ist und der Dorn (17, 24) in das Gehäuse (18) bewegbar ist, so dass die Oberfläche (41), insbesondere eine Vorderseite (21) des Dorns (17, 24), die Öffnung (40) freigibt.
Armatur (10) zum Reinigen eines Rohres nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschluss (38) ein Dosierventil aufweist zum mengen- und massenmäßigen Zudosieren, wobei das Dosierventil vorzugsweise automatisch ansteuerbar ist.
Verfahren zum Reinigen eines Rohres, wobei mindestens ein Molch durch das Rohr und eine Armatur (10) bewegt wird, um mindestens ein Medium durch ein Ventil (12) der Armatur (10) aus dem Rohr herauszudrücken, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Molche in dem Rohr aufeinander zu bewegt werden und dabei das Medium zwischen den Molchen innerhalb der Armatur (10) gesammelt und durch eine Einspeiseöffnung (27) aus dem Rohr in das Ventil (12) und durch mindestens eine Abgangsöffnung (28) aus dem Ventil (12) abgeführt wird.
Verfahren zum Reinigen eines Rohres nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst ein erster Molch in einen Bereich der Einspeiseöffnung (27) in der Armatur (10) befördert wird und dort mittels eines mit Druck beaufschlagten Mediums, vorzugsweise einem Gas oder einer Flüssigkeit, gegen einen Dorn (17), der in dem Bereich der Einspeiseöffnung (27) in das Rohr gefahren wird, gehalten wird und ein zweiter Molch auf den ersten Molch zu bewegt wird und dabei den Rest des Mediums aus dem Rohr zusammenführt.
Verfahren zum Reinigen eines Rohres nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass zum Abführen des durch die Molche komprimierten Mediums ein Verschlussteil (31) des Ventils (12) die Einspeiseöffnung (27) zwischen dem Rohr und dem Ventil (12) freigibt, und das Medium durch die Einspeiseöffnung (27) in ein Ventilvolumen (33) entweicht.
Verfahren zum Reinigen eines Rohres nach Anspruch 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Medium aus dem Ventilvolumen (33) an ein Volumen, vorzugsweise einen Behälter, der mit einer Abgangsöffnung (28) des Ventils (12) verbunden ist, abgegeben wird.
Verfahren zum Reinigen eines Rohres nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr und/oder die Armatur (10) zum Reinigen zusätzlich pulsartig mit einem Medium, insbesondere einem Gas und/oder einer Flüssigkeit, beaufschlagt wird, wobei das Medium durch eine zweite, verschließbare Einspeiseöffnung (29) des Ventils (12) geführt wird.
Verfahren zum Reinigen eines Rohres nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass zur Beaufschlagung des Rohres und/oder der Armatur (10) mit dem Medium zum Reinigen die Molche aus der Armatur (10) in Ausgangspositionen in dem Rohr zurück bewegt werden, so dass die das Medium führenden Bereiche des Rohres freigegeben werden.
Verfahren zum Reinigen eines Rohres, wobei mindestens ein Molch durch das Rohr und eine Armatur (10) bewegt wird, insbesondere nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass in ein den Molch führenden Innenraum (13) der Armatur (10) mindestens ein Dorn (17, 24) hinein- und herausgefahren wird, um die Bewegung des mindestens einen Molchs zu unterbrechen und freizugeben, wobei durch mindestens einen Anschluss (38), der einem Gehäuse (18) des mindestens einen Dorns (17, 24) zugeordnet ist, mindestens ein Stoff in das Rohr zudosiert wird.
Verfahren zum Reinigen eines Rohres nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Dorn (17, 24) für das, insbesondere mengen- und massenmäßig vorbestimmte, Zudosieren eines Stoffes mindestens so weit in das Gehäuse (18) verfahren wird, bis eine Öffnung (40) des mindestens einen Anschlusses (38) durch den Dorn (17, 24) freigegeben wird.