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Beschreibung Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren
und eine Vorrichtung zur Reinigung von mit einem Rührwerk versehenen Bebältern,
Tanks u. dgl.
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Die Reinigung von Behältern, Tanks u. dgl., wie sie in der Verfahrenstechnik
und namentlich in der Nahrungsmitteltechnik in Verbindung mit Rührwerke benutzt
werden, erfolgt üblicherweise mit speziellen Reinigungsanlagen. Diese sind im allgemeinen
aufwendig und vielfach bei größeren hygienischen Anforderungen nicht anwendbar,
weil nicht selten tote Räume", Ecken; Winkel uw. vorhanden sind, in denen sich trotz
der Reinigung oder gerade infolge einer Verschleppung durch das Reinigungsmittel
leicht Rückstände ansetzen können, welche zu gärung und Fäulnis führen. Das einfache
Spülen, meist mit Wasser, oder eine chemische Behandlung genügt in solchen Fällen
nicht zu einer befriedigenden Reinigung. Zwar lassen sich Spülmittelrückstände durch
Unterdruck bei erhöhter Temperatur oder auch durch ausblasen mit Heißluft entfernen,
doch sind diese Arbeitsgänge nicht überall durchführba; zur Beseitigung von verkrusteten
Nahrungsmittelresten in Toträumen wenig geeignet und überdies lohnintensiv. Aggressivere
Mittel als Heißwasser, z.B.
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organische Lösungsmittel, können oft wegen der Emptindlichkeit der
Dichtungswerkstoffe nicht ohne weiteres oder überhaupt nicht eingesetzt werden.
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8 ist ein wichtiges Ziel der Erfindung, unter Uberwindung dieser und
weiterer Nachteile des Standes der Technik mit einfachen und wirtschaftlichen Mitteln
eine zuverlässige Reinigung von Behältern, Tanks u. dgl. zu ermöglichen.
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Bei eines Verfahren der eingangs genannten Art ist erfindungsgeiäß
vorgesehen, daß ein Reinigungsmedium in den Behälter durch die hohl ausgebildete
Welle des Rührwerks hindurch eingebracht, darin verteilt und in an sich bekannter
Weise abgeführt wird. Bevorzugt wird das Reinigungsmedium an verschiedenen Stellen
entlang der Hohlwelle unter Druck in den Behälter gepreßt. Als Reinigungsmedium
kann ein flüssiges Beinigungs-, Kühl- oder Heizmittel mit oder ohne Zuschlagstoffe(n)
benutzt werden. Eine wichtige Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Reinigungsrlüssigkeit
durch Verteilerorgane strahlförmig in den Billter gespritzt wird, insbesondere bei
rotierenderRiihrwelle.
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Eine erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß
die in an sich bekannter Weise hohl ausgebildete und Bührorgane tragende Welle des
in den Behälter ragenden Bührwerks mit Verteilerorganen für ein insbesondere flüssiges
Reinigungsmedium versehen ist. Die Hohlwelle kann wenigstens einen dazu flüssigkeitsdicht
angeordneten Eintrittsstutzen aufweisen, der insbesondere mit einem ortsfesten Teil
des Riibrverks undJoder des Behälters starr verbunden ist. Die Verteilerorgane sind
vorzugsweise entlang der Hohlwelle in Abstinden angeordnete Sprdhköpfe, Düsen o.
dgl., wobei
wenigstens ein Verteilerorgan am Ende der Hohlwelle
Jenseits mit ihr fest verbundener Rührorgane angeordnet sein kann.
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Letztere können auch selbst insbesondere an ihren abströmseitigen
Außenkanten Austrittsdüsen für das Reinigungsmedium aufweisen. An dem bzw. den Eintrittsstutzen
können Einrichtungen zum gleichzeitigen Einfüllen wenigstens zweier Medien vorhanden
sein.
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Es gibt bereits seit langem Rührwerke mit Hohlwellen, z.B.
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gemäß der DT-PS 954 926, allerdings nur zum Rühren und Mischen in
Behältern größerer Abmessungen, bei denen eine Massivwelle zu schwer wäre. Zwar
hat man beispielsweise zur Behälterlagerung von Rahm oder Welch auch die Zuleitung
von Kühlwasser an das Rührwerk durch die Rührwelle hindurch schon praktiziert; speziell
bei einer Butterungsmaschine ist eine wassergespeiste Kühleinrichtung für die Schlägerwelle
aus der DU-PS 1 179 775 bekanntgeworden. Die Hohlwelle dient aber dabei ebenso wie
z.B. bei Rührwerken mit hohlen Bührmechanismen gemäß der DT-AS 2 145 900 lediglich
als Zuführungsrohr für ein iilmittel an einzelne Elemente des Rührwerks, nicht jedoch
zum Hindurchleiten eines Reinigungsmittels an den Behälter selbst. Es geht bei derartigen
Vorrichtungen stets nur um das Heranführen eines Wärmeaustauschmediums an bestimmte
Teile des Rührwerks oder seines Antriebs, wobei ein Austritt des Mediums unbedingt
unterbunden werden muß, damit keine Verluste oder Verunreinigungzn auftreten. Eine
Berührung von hindurchströmendem Medium und Behälterinhalt wurde sorgfältig vermieden,
schon weil sich
diese unterschiedlichen Materialien entweder nicht
vertrugen oder den Behälterinhalt unbrauchbar machen konnten.
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Für das Einfüllen des Behälterinhalts war immer eine besondere Einrichtung
vorgesehen, die von jedem Kontakt mit gühl- oder Heizmitteln u. dgl. ferngehalten
werden mußte.
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Nach der Erfindung sind im Gegensatz hierzu besondere Austrittsstellen
in der Hohlwelle vorgesehen und so ausgebildet, daß das Reinigungsmedium, welches
über einen Eintrittsstutzen durch die Hohlwelle hindurch eingeführt wird, in den
Behälter frei austreten kann. Dies geschieht insbesondere unter Druck, so daß das
Reinigungsmedium je nach der Gestaltung der Austrittsstelle in mehr oder minder
scharfem Strahl wegströmt. Von besonderer Bedeutung ist dabei, daß das Rührwerk
während des Einfüllens des Reinigungsmittels rotieren kann, wodurch das Durchflußgut
gleichzeitig noch zerteilt und mit zusätzlichen Strömungskomponenten versehen wird.
Dadurch wird eine besonders intensive und schnelle Reinigung erzielt.
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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben
sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung.
Darin zeigt: Fig. 1 eine schematisierte Seitenschnittansidit eines erfindungsgemäßen
Behälterreinigungssystems, Fig. 2 eine schematisierte Schnitt seitenansicht einer
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 3 eine vergrößerte Schnittansicht
von Teilen einer anderen Ausfiiiirunsforn einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und
Fig. 4 eine schematisierte dchnittseitenansicht einer weiteren Ausfahrungsform eines
Behälterreinigungssystems gemäß der Erfindung.
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Die in Fig. 1 dargestellte Anordnung besteht aus einem Behälter in
Form eines Standtanks 1, auf den ein Rührwerk 2 aufgesetzt ist. Dieses besitzt einen
Antriebsmotor 3 und ist mit Hilfe eines Flansches 4 über einem Stutzen 5 des Behälters
1 so angebracht, daß die hohl ausgebilelete Rührwelle 6 eine Dichtung 7 durchsetzend
ins Innere des Behälters 1 ragt. Am unteren Ende trägt die Hohlwelle 6 ein Fliigelrad
8. In bestimmten Abständen ist die Hohlwelle 6 mit Sprühköpfen bzw.
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Düsen 9,10 versehen. Am oberen Ende der Hohlwelle 6 ist ein Füllstutzen
19 angeordnet, an dem ein Trichter 21 vorgesehen sein kann. Pfeile zeigen die Strömungsrichtung
eines vorzugsweise flüssigen Mediums all, das zur Reinigung des Behälters 1 durch
den Füllstutzen 19 und die Hohlwelle 6 aus den Sprühköpfen 9,10 in den Behälter
1 gelangt. An dessen Boden ist ein (nicht gezeichneter) Auslaß vorgesehen, durch
den das Reinigungsmedium nach Beendigung des von dem umlaufenden Rührwerk 2 unterstützten
Reinigungsvorganges abströmen kann.
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Zur Verwendung bei der Reinigung von stehenden oder liegenden Behältern,
die als Lagertanks beispielsweise 3 m Durchmesser und 18 m axiale Länge haben können,
eignet sich beispielsweise ein Rührwerk 2 der in Fig. 2 dargestellten Art. Es besitzt
einen Antriebsmotor 3 und einen Befestigungsflansch 4, die beide von der Hohlwelle
6 durchsetzt sind. Letztere ist in Lagerbuchsen 11 und 12 gelagert und geführt,
deren Gpgenstücke die gleichfalls hohl ausgebildete Antriebswelle 13 des Motors
3 haltern.
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Vorzugsweise ist die untere Lagerbuchse 11 konisch und die obere Lagerbuchse
12 zylindrisch ausgebildet, so daß eine optimale Zentrierung erreicht wird. Die
Antriebswelle 13 ist in Lagern 14 des Motorblocks gelagert, der oben ein Gehäuse
15 trägt, an dem eine Halterung 16 für einen Dichtkopf 17 angebracht ist. Letzterer
enthält eine doppelt wirkende Gleitringdichtung 18 und trägt den Füllstutzen 19,
durch den ein Reinigungsmedium in die Hohlwelle 6 eingeführt werden kann, was vorzugsweise
unter Druck geschieht.
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Dazu kann am Füllstutzen 19 ein Druckanschluß vorgesehen sein. Aus
der Hohlwelle 6 tritt das Reinigungsmedium durch einen Sprühkopf 9 aus, der im gezeichneten
Ausführungsbeispiel kugelförmig gestaltet ist und in gewissen Winkelabständen Düsen
22 aufweist. Letztere sind vorzugsweise radial gerichtet und beispielsweise in drei
Querebenen so angeordnet, daß die Düsen der Mittelebene in bezug auf die übrigen
Düsen um die Hälfte des Winkelabstandes versetzt sind, welchen die Düsen einer Ebene
jeweils voneinander haben. Statt der gezeichneten Düsenanordnung des Sprühkopfes
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sind auch andere Gestaltungen möglich, z.B. solche mit Sohrägschlitzen, Düsenstacheln
u. dgl., wobei es aus Fertigungsgründen zweckmäßig sein kann, die Sprühköpfe zylindrisch
auszubilden. Besonders zweckmäßig ist eine Form, bei der ein Sprühkopf lediglich
durch eine Reihe von Umfangsbohrungen an vorgegebener Axialstelle der Hohlwelle
6 gebildet ist und diese Bohrungen zueinander und zur Achse der Hohlwelle 6 Jeweils
verschiedene Winkel einschließen.
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Die in Fig. 3 gezeigte Anordnung läßt eine mögliche Befestigungsweise
für den Füllstutzen 19 am Gehäuse 15 eines Buhrwerks nach der Erfindung erkennen.
MKn sieht, daß das obere Ende der Hohlwelle 6 in diesem Falle mehrfach abgesetzt
und mit einem abgesetzten Teil in der Lagerbuchse 12 gelagert ist, welche mit der
Antriebswelle 13 drehfest verbunden und vermittels des Lagers 14 im'Gehäuse 15 drehbar
gehalten ist.
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Darüber befindet sich der Dichtkopf 17, der mittels einer Ringdichtung
18 in bezug auf die Halterung 16 abgedichtet ist, welche am Gehäuse 15 angebracht
und an ihrem oberen Ende mit einem Haltearm 20 fest verbunden ist, der den daran
befestigten Füllstutzen 1? konzentrisch zur demgegenüber frei drehbaren Hohlwelle
6 und in des hineinragend trägt. Eine solche Anordnung gewährleistet einwandfreies
Einfüllen beliebiger Reinigungsmedien in die Hohlwelle 6 einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung.
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Noch eine andere Anordnung eines Behälterreinigungssystems geht aus
Fig. 4 hervor. Sie stellt den unteren Teil eines
Standtanks 1 dar,
an dessen Boden ein Rührwerk 2 angebracht ist. Es besitzt einen Hohlwellenmotor
3, der mit einem Flansch 4 am Behälter 1 befestigt ist. Die Dichtung 7 sorgt dafür,
daß die Hohlwelle 6 den Boden des Behälters 1 einwandirei abgedichtet durchsetzen
kann. An ihrem freien Ende trägt die Hohlwelle 6 einen Sprühkopf 10, der zusätzlich
mit Leitflächen 23 versehen sein kann. Außerdem ist mit der Hohlwelle 6 ein Rührorgan
8 drehfest verbunden, das im gezeichneten iusführungsbeispiel als Propellerscheibe
bzw.
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furbinenrührer ausgebildet ist und am Scheibenumfang radial gerichtete
Bleche trägt. Am unteren Ende der Hohlwelle 6 ist an diese ein als Druckanschluß
ausgebildeter Füllstutzen 19 angeschlossen, durch den ein Reinigungsmedium in den
Behälter 1 eingefüllt werden kann. Letzterer ist wiederum mit einem (nicht gezeichneten)
Ablaßstutzen versehen, durch den das Reinigungsmedium nach Durchführung des von
dem Bührwerk 2 mit kräftiger Verwirbelung unterstützten Reinigungsvorganges abströmen
kann.
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Aus den vorstehenden Beispielen ist zu ersehen, daß das Rührwerk 2
an der Oberseite oder auch an einer Wandung bzw. am Boden des Behälters 1 angeordnet
sein kann. Je nach Anordnung und Verwendungszweck kann der Eintrittsstutzen 19 mit
einem Trichter 21, einem Druckanschluß o. dgl. versehen oder als solcher ausgebildet
sein. Der Motor 3 bzw. das Gehäuse 13 des Rührwerks 2 kann die Halterung 16,20 des
Eintrittsstutzens 19 bilds oder umschließen. Zumindest am Ende der Hohlwelle 6 können
nahe dem Sprühkopf 10 Leitflächen 23
drehfest oder drehbeweglich
angebracht sein, um die günstigste Verteilung des Reinigungsmediums im Behälter
1 zu erzielen. Ferner kann die Hohlwelle wenigstens ein Absperrorgan aufweisen,
beispielsweise ein federbelastetes Magnetventil, mit dem der Durchlaß durch die
Rührwelle 6 absperrbar ist. Sind am Eintrittsstutzen 19 Einrichtungen zum gleichzeitigen
Einfüllen mehrerer Medien vorhanden, 80 können auch Absperrorgane in entsprechender
Anzahl vorgesehen sein, so daß die verschiedenen einzufüllenden Medien nach Bedarf
genau dosiert werden können. Als geeignete Nehrfach-Fülleinrichtungen können mit
Trennwänden unterteilte Füllsektoren, konzentrische Rohranschlüsse u. dgl.
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am Eintrittsstutzen 19 vorgesehen sein.
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Festzuhalten ist, daß im Rahmen der Erfindung insbesondere rotierende
Rührer verwendbar sind, die sowohl eine Verdränger- als auch eine Scherwirkung erzeugen.
Dem Behälter inhalt wird dadurch eine Strömung erteilt, welche hotations-, Axial-
sowie Radial-Komponenten aufweist und gegebenenfalls durch Prallbleche oder andere
Strombrecher umgelenkt wird.
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Für dünnflüssige Medien sind schnell laufende Rührer zweckmäßig, z.B.
Impeller, KreiselrWhrer, Disperser und 9übrturbinen, Konus-, Walzen- und Scheibenrührer
usw. Langsam laufende Rührer wie Anker-, Balken- bzw. Finger- und Blattrührer werden
bevorzugt bei zäherenMedien eingesetzt. Auch magnetisch bewegte Rührwerke sind für
Reinigungsvorrichtungen nach der Erfindung gut geeignet.
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Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung hervorgehenden
Merkmale und Vorteile der Erwindung, einschließlich konstruktiver Einzelheiten,
räumlicher Anordnungen und Verfahrensschritten, können sowohl für sich als auch
in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.