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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Molchspülstation mit einer Reinigungskammer für mindestens einen Molch und ein Reinigungsverfahren.
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Aus
WO 2014/128285 A1 ist eine Molchreinigungsstation bekannt geworden, die einen Molch über einen Kolben in einer Reinigungskammer hält. Der Molch ist dabei vollständig von einem Reinigungsfluid umgeben. Der Kolben weist einen inneren Kanal auf, der den Raum hinter dem Kolben mit dem Reinigungsraum verbindet. Zudem besitzt der Kolbenkanal Querverbindungen, die sich mit externen Öffnungen der Reinigungskammer verbinden lassen.
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Aus
DE 20 2014 006 201 U1 ist eine radiale Kolbendichtung bekannt, bei der ein Rundschnurring aus einem Elastomer durch den Kolben und einen Kunststoffring eingebettet ist, so dass produktseitig eine gute radiale Abdichtung entsteht.
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Aus
GB 2 317 430 A ist eine Molchfangeinrichtung bekannt. Diese besteht aus einem in der zu molchenden Leitung drehbaren Fangring, der in einer Fangposition einen Molch in der Leitung abdichtend halten kann, während in einer zweiten, um 90° gedrehten Position der Fangring den Molch hält, so dass dieser umströmt werden kann.
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Bei vielen technischen Anwendungen, insbesondere bei Anwendungen mit Farben und Lacken, ist bei einem Produktwechsel eine große Sauberkeit aller Komponenten in dem Leitungssystem erforderlich. Dies erfordert auch das Reinigen der Molche. Für das Reinigen der Molche sind in der Vergangenheit speziell entwickelte Reinigungsstationen eingesetzt worden. Reinigungsstationen arbeiten oft mit einer turbulenten Strömung, um den Molch ohne Rückstände zu reinigen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Molchspülstation bereitzustellen, die mit einfachen Mitteln ein gründliches Umspülen des Molches ermöglicht.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Molchspülstation mit den Merkmalen nach Anspruch 1 und ein Reinigungsverfahren nach Anspruch 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen bilden die Gegenstände der Unteransprüche. Unbestimmte Artikels, z.B. „ein“, dienen nicht Mengenangaben für den fraglichen Gegenstand.
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Die erfindungsgemäße Molchspülstation besitzt eine Reinigungskammer für mindestens einen Molch. Während des Spülvorgangs ist der Molch in der Reinigungskammer angeordnet und wird dort zur Reinigung von einem Reinigungsfluid umspült. Die Reinigungskammer besitzt eine rohrförmige Gestalt, mit einer stirnseitigen Eintrittsöffnung und einem gegenüberliegenden Kopfende. Der Abstand zwischen Eintrittsöffnung und Kopfende besitzt in Transportrichtung des Produkts eine Länge, die ausreicht, um mindestens einen Molch aufzunehmen. Auf diese Weise ist die Reinigungskammer für einen oder mehr Molche geeignet. Die Reinigungskammer in der erfindungsgemäßen Spülstation besitzt ferner einen Auslass, der nahe dem Kopfende in einer Umfangswand der Reinigungskammer positioniert ist. Der Auslass von Fluid erstreckt sich also nicht in Transportrichtung, sondern in radialer Richtung aus der Reinigungskammer. Der Auslass ist dabei so positioniert, dass ein Reinigungsfluid auf seinem Weg von der Eintrittsöffnung zu dem Auslass den oder die Molche in der Reinigungskammer umspült. Der Auslass befindet sich somit nahe dem Kopfende der Reinigungskammer. Ferner weist die Reinigungskammer eine Positioniereinrichtung am Kopfende auf. Die Positioniereinrichtung stellt den Molch oder die Molche in der Reinigungskammer in eine Reinigungsposition, in der das Reinigungsfluid den oder die Molche umspült. Die Reinigungsposition ist somit die Position, in der der Molch durch das Umspülen mit dem Reinigungsfluid gereinigt wird. Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass der Molch eine oder mehrere umlaufende Dichtungen aufweist.
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Die Dichtungen dichten den Molch gegenüber der Leitungswand ab und reinigen bei einer Bewegung des Molchs die Leitungswand auch mechanisch. Hierdurch kann der Molch durch die Leitung transportiert und die Leitungsinnenwand gereinigt werden. Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass die Umfangswand in der Reinigungskammer mindestens entsprechend der Anzahl der umlaufenden Dichtungen des Molchs umlaufende Ausnehmungen aufweist. In der Reinigungsposition des Molches ist vorgesehen, dass seine Dichtungen sich in den Ausnehmungen der Umfangswand befinden. Bei der erfindungsgemäßen Reinigungskammer wird der Molch mit seinen umlaufenden Dichtungen also in der Reinigungsposition so angeordnet, dass sich die Dichtungen im Bereich der Ausnehmungen befinden und der Vorgang des Umspülens eine turbulente Strömung ausbilden. Anders als bei Reinigungskammern, wie beispielsweise aus
WO 2014/12 8285 A1 wird hier eine Reinigungskammer bereitgestellt, in der der Molch sich nahe an der Umfangswand der Reinigungskammer befindet. Die Dichtung in der Ausnehmung bildet einen Kanal, durch den das Reinigungsfluid an der Dichtung vorbeigeführt wird, wobei der Querschnitt in diesem dünnen Kanal ungefähr dem Querschnitt außerhalb der Dichtung entspricht. Der Strömungskanal an dem Molch und seinen Dichtungen vorbei wird nicht eingeschnürt, sondern die Strömungsrichtung um die Dichtung herumgeleitet.
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In einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Positioniereinrichtung den oder die Molche in der Reinigungskammer auch in eine Arbeitsposition stellen kann, in der seine umlaufende Dichtung an der Umfangswand der Reinigungskammer abdichtend anliegt. In der Arbeitsposition, in der der Molch mit der Umfangswand der Reinigungskammer in Kontakt steht, kann durch Einbringen eines unter Druck stehenden Fluids der Molch in die Leitung geschickt werden. Fachsprachlich wird dies auch als Senden des Molchs bezeichnet. Um einen Molch senden zu können, ist es notwendig, dass ein Druckgefälle aufgebaut werden kann, dies kann nicht in der Reinigungsposition erfolgen, da hier der Molch umströmt wird. Erst in der Arbeitsposition ist es möglich, den Molch zu senden.
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In einer bevorzugten Weiterbildung ist die Positioniereinrichtung dazu ausgebildet, auch zwei Molche in der Reinigungskammer in die Reinigungsposition oder in die Arbeitsposition zu stellen. Grundsätzlich ist es zwar denkbar, zwei Molche in der Reinigungskammer unabhängig voneinander in ihre Arbeitsposition und in ihre Reinigungsposition zu stellen. Aus praktischen Gesichtspunkten reicht es jedoch ganz überwiegend aus, die Molche gemeinsam in die Reinigungsposition und gemeinsam in die Arbeitsposition zu stellen.
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In einer bevorzugten Weiterbildung besitzt die Positioniereinrichtung einen Dorn, der in einer Transportrichtung des Molchs vor- oder zurückgestellt werden kann, um einen oder mehrere Molche in ihrer Arbeitsposition oder ihre Reinigungsposition zu stellen. Der Dorn kann beispielsweise durch das Kopfende der Reinigungskammer geführt sein und über einen außen angeordneten Antrieb in der Reinigungskammer gestellt werden.
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In einer bevorzugten Weiterbildung weist die Reinigungskammer eine oder mehrere Anschlüsse auf, um einen oder mehrere Molche aus der Molchspülstation in eine an die Eintrittsöffnung angeschlossene Leitung zu senden. Je nach Ausgestaltung kann hier die Auslassöffnung für das Reinigungsfluid anders ausgebildet sein, als die Anschlüsse für ein Arbeitsfluid, mit dem der Molch transportiert wird.
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In einer weiteren Ausgestaltung ist die Reinigungskammer auch mit einer Austrittsöffnungen ausgestattet, über die beim Spülen des oder der Molche verwendetes Reinigungsfluid aus der Reinigungskammer austreten kann.
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Bevorzugt wird die erfindungsgemäße Spülstation bei einem Verfahren zum Reinigen von Leitungen eingesetzt, wobei hier besonders der Einsatz bei empfindlichen Farb- und Lackanwendungen möglich ist. Das Verfahren sieht vor, dass eine Leitung mit mindestens einem Ventil gereinigt wird. In einer Grundstellung befinden sich zwei Molche in der erfindungsgemäßen Molchspülstation und die Leitung ist mit einer Flüssigkeit gefüllt. Zum Reinigen der Leitung erfolgt folgendes Verfahren: beide Molche werden mit Druckluft aus der Molchspülstation an eine Sende- und Empfangsstation gesendet. Die in der Leitung befindliche Flüssigkeit tritt dabei an der Sende- und Empfangsstation aus. Ein erster Molch wird mit Druckluft von der Sende- und Empfangsstation in eine Arbeitsposition stromabwärts von einem Einlassventil gebracht. Der zweite Molch wird anschließend mit Druckluft in einer Arbeitsposition stromaufwärts von einem Einlassventil eingebracht. Mit dem Produkt wird der erste Molch anschließend bis hinter das Auslassventil gebracht. Nach dem Produkttransfer werden die beiden Molche gegen eine Fangeinrichtung im Auslassventil zusammengefahren und anschließend beide Molche bis zur Molchspülstation mit Wasser vorgeschoben. In der Molchspülstation werden die Molche in ihre Reinigungsposition gestellt und anschließend die Leitung, die Reinigungskammer und die Molche gegebenenfalls mit einem pulsierenden Wasser-Luft-Gemisch gespült. Hierbei werden die Molche gründlich gereinigt, so dass anschließend wieder eine Grundstellung mit den Molchen in der Molchspülstation vorliegt. Bevorzugt werden die Molche über die Positioniereinrichtung in ihre Arbeitsposition gestellt, so dass diese wie zu Beginn erneut mit Druckluft aus der Molchspülstation an die neulich Sende- und Empfangsstation gesendet werden können.
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Ein bevorzugtes Beispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Ansicht mit einer Leitung, einem Produkteinlass und einem Produktauslass sowie einer Molchfangstation und einer Molchspülstation,
- 2 den Transport beider Molche mit Druckluft zur Molchfangstation,
- 3 das Senden des ersten Molchs hinter den Produkteinlass,
- 4 den Transport des ersten Molchs hinter den Produktauslass,
- 5 den Beginn des Spülvorgangs, in dem der zweite Molch mit einem Wasser-Luft-Gemisch zum Produktauslass geschoben wird,
- 6 den Spülvorgang der beiden Molche in der Molchspülstation,
- 7 in einer schematischen Schnittansicht die Molchspülstation mit zwei Molchen in ihrer Reinigungsposition,
- 8 die Molchspülstation mit zwei Molchen in ihrer Arbeitsposition,
- 9 die Molchspülstation mit einem Molch in seiner Arbeitsposition und
- 10 die Molchspülstation im leeren Zustand.
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1 zeigt eine Leitung 10, die einen konstanten Durchmesser besitzt mit einem Produkteinlass 12 und einem Produktauslass 14. Sowohl Produkteinlass als auch Produktauslass sind als ein Kolbenventil ausgebildet, bei dem ein Kolben eine Verbindung der Leitung 10 zu einer quer zur Leitung 10 abgehenden Auslassleitung oder Einlassleitung öffnet oder schließt.
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1 zeigt eine Grundstellung, bei der zwei Molche 16, 18 sich in einer Molchspülstation 20 befinden. Die Molchspülstation 20 besitzt eine Positioniereinrichtung 22, die mit einer in Längsrichtung stellbaren Kolbenstange 24 ausgestattet ist. Über die Kolbenstange 24 können die beiden Molche 16, 18 in der Molchspülstation in Längsrichtung gestellt werden. Hierbei ist eine Arbeitsposition und eine Reinigungsposition zu unterscheiden. Die Molchspülstation 20 besitzt ferner einen Auslass 26, über den ein Reinigungsfluid aus der Leitung 10 kommend aus der Molchspülstation austritt. Hierzu befinden sich die Molche 16, 18 in der Reinigungsposition, in der sie von dem Reinigungsfluid umspült werden können. In der Arbeitsposition der Molche 16, 18 können die Molche aus der Molchspülstation 20 heraus in die Leitung 10 mit einem Fluid gedrückt werden.
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2 zeigt einen ersten Schritt, bei dem über eine Zufuhr mit Druckluft 28 beide Molche durch die Leitung 10 in die Molchfangstation 30 befördert werden. In der Molchfangstation tritt das von den Molchen aus der Leitung 10 gedrängte Fluid aus. Die Molchfangstation 30 besitzt hierzu zwei Auslässe 32, 34, über die das aus der Leitung 10 geförderte Fluid, beispielsweise Wasser, herausgefördert wird.
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In einem nachfolgend in 3 dargestellten Schritt wird der Auslass 32 mit Druckluft beaufschlagt und der Molch 18 stromabwärts des Einlassventils 12 gefördert. Stromabwärts des Einlassventils 12 kann eine Fangvorrichtung (nicht dargestellt) vorgesehen werden, die den Molch 18 fängt. Der andere Molch 16 verbleibt in der Molchfangstation 30.
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4 zeigt den Produkttransport in der Leitung 10, bei dem das Produkt über den Produkteinlass 12 zum Produktauslass 14 gefördert wird. Der Molch 18, der zuvor stromabwärts des Produkteinlasses gehalten wurde, wird durch das Produkt stromabwärts des Produktauslasses gefördert, wo er durch eine weitere Molchfangeinrichtung gehalten werden kann. Das Produkt in der Leitung 10 breitet sich auch zur Molchfangstation 30 aus, diese kann von dem Produkt freigehalten werden, in dem der andere Molch 16 durch eine weitere Molchfangeinrichtung in der Leitung 10 stromabwärts von der Molchfangstation gehalten wird.
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5 zeigt die Situation nach dem Produkttransfer. Hier wird über die Molchfangstation 30 Wasser in die Leitung 10 gefördert und der andere Molch durch die Leitung und das Produkteinlassventil 12 bis zum Produktauslassventil 14 vorgeschoben. Von der Spülstation 20 aus wird der erste Molch mit einem Fluid zurück gegen die Fangeinrichtung des Auslassventils 14 gefahren, so dass nun beide Molche eng zusammen liegen. Im Produktauslassventil 14 werden die beiden Molche 16, 18 zunächst gehalten und nachfolgend in die Molchspülstation 20 gefördert. Mit Hilfe der Positioniereinrichtung 22 werden die beiden Molche 16, 18 in ihre Reinigungsposition gestellt. Zum Spülen der Leitung und der Molche wird beispielsweise über die Molchfangstation 30 ein Luft-Wasser-Gemisch 41, 42 in die Leitung gespült. Das Luft-Wasser-Gemisch tritt an der Molchspülstation 20 wieder aus, wobei das Luft-Wasser-Gemisch in möglichst turbulenter Art und Weise die Molche 16, 18 umspült.
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7 zeigt einen näheren Aufbau der Molchspülstation 20. In dem Querschnitt zu erkennen sind zwei in Längsrichtung hintereinander angeordnete Molche 16, 18, die sich in einer Reinigungskammer 52 befinden. Die Reinigungskammer 52 besitzt radial umlaufende Ausnehmungen 54, 56, 58, 60. Jede der Ausnehmungen läuft radial in der Spülkammer um. 7 zeigt die Spülposition für die Molche 16, 18, bei der über die Kolbenstange 24 mit einer Anlage 50 die Molche 18 und 16 in der dargestellten Position gehalten werden. Das Positionieren der Molche erfolgt über eine translatorische Bewegung der Kolbenstange 24. In der Spülsituation kann ein Spülmedium die Molche umspülen und im Auslass 26 austreten. Jeder der Molche 16, 18 besitzt zwei dichtende Anlagen 62, 64, mit denen der Molch an der Innenwand der Spülkammer 52 oder der sich anschließenden Leitung anliegt. In der dargestellten Spülposition kommen diese Anlagenabschnitte frei und können von dem Spülmedium umspült werden. Besonders vorteilhaft ist hierbei, dass im Bereich der Ausnehmungen 54, 56, 58, 60 ein ähnlicher Strömungsquerschnitt wie zwischen den dichtenden Anlagenpaaren der Molche vorliegt, so dass das Reinigungsfluid die Molche in diesem Bereich nicht so stark eingeschnürt wird, wie bei einer zylindrischen Spülkammer mit geraden Wänden. Dies unterstützt die Reinigungswirkung insbesondere in dem stromabwärts von den Anlagebereichen 62, 64 liegenden Abschnitten.
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8 zeigt eine vorgeschobene Position für die Molche 16, 18, in denen die Anlagebereiche 62, 64 an der Innenwand der Spülkammer anliegen. In dieser Position sind die Molche 16, 18 einsatzbereit, um mit Druck durch die Spülkammer und die Leitung gefördert zu werden. In dieser Arbeitsposition werden die Molche 18, 16 durch die vorgeschobene Kolbenstange 24 und das Anlageelement 50 gehalten.
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9 zeigt eine Situation, in der nur ein Molch 18 über die Kolbenstange 24 und das Anlageelement 50 in seine Arbeitsposition vorgeschoben ist. Von hier aus kann der Molch 18 durch Aufbau eines Drucks, beispielsweise über den Auslass 26 aus der Spülkammer 52 heraus in die Leitung gefördert werden.
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10 zeigt die Spülkammer 52 ohne einen Molch hierin. Deutlich zu erkennen sind die Ausnehmungen 54, 56, 58, 60, wobei deutlich wird, dass die Ausnehmungen 56 und 58 U- oder V-förmige Ausnehmungen sind, während die Ausnehmungen 54 und 60 als eine Schulter ausgebildet sind, die sich zu einem größeren Durchmesser der Spülkammer 52 erstreckt. Die Kolbenstange 24 ist vollständig zurückgeschoben.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Leitung
- 12
- Produkteinlass
- 14
- Produktauslass
- 16
- Molch
- 18
- Molch
- 20
- Molchspülstation
- 22
- Positioniereinrichtung
- 24
- Kolbenstange
- 26
- Auslass
- 28
- Druckluft
- 30
- Molchfangstation
- 32
- Auslass (Molchfangstation)
- 34
- Auslass (Molchfangstation)
- 41
- Luft-Wasser-Gemisch
- 42
- Luft-Wasser-Gemisch
- 50
- Anlagenelement
- 52
- Reinigungskammer
- 54
- Ausnehmung
- 56
- Ausnehmung
- 58
- Ausnehmung
- 60
- Ausnehmung
- 62
- Anlagenbereich
- 64
- Anlagenbereich
