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Rohrabschnitt für den Transport von vor allem. sich an den
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Innenwandungen teilweise absetzenden Medien Die Erfindung betrifft
einen Rohrabschnitt für den Transport vor allem von sich an den Innenwandungen teilweise
absetzenden Medien.
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In manchen Industriezweigen, wie beispielsweise der Zuckerindustrie,
sind Medien zu transportieren, die dahin tendieren, sich teilweise an den Rohrinnenwandungen
abzusetzen und dort anzubacken. Dies bedingt eine Verengung des Rohrinnendurchmessers,
die bis zu einem völligen Verschluß desselben führen kann. Die demzufolge auftretenden
Störungen, wie beispielsweise Leistungsverluste, Überlastung der fördernden Pumpen,
Totalausfall od.dgl. verursachen nicht nur-erhebliche Kosten, sondern führen zwangsläufig
auch zu Unterbrechungen des kontinuierlichen Betriebes.
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Im Stande der Technik versucht man diese Probleme vor allem in der
Zuckerindustrie dadurch in den Griff zu bekommen, daß man die Anlage während der
Stillstandszeit demontiert und reinigt, so daß während der relativ kurzen, durch
die Zuckerrübenernte bedingte Betriebsphase nennenswerte Unterbrechungen vermieden
werden können. Eine derartige Demontage und Reinigung der gesamten Anlage ist jedoch
sehr arbeitsintensiv und demzufolge mit erheblichen Kosten verbunden.
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Eine weitere, ebenfalls schon bekannte Möglichkeit, die Anbackungen
an den Rohrinnenwandungen zu verhindern, besteht darin, diese mit speziellen Mitteln,
wie z.B. Teflon, Emaille usw. zu beschichten, was ebenfalls und insbesondere wegen
des Einsatzes spezieller Werkstoffe mit erheblichen Kosten verbunden ist.
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Der Erfindung liegt demzufolge die Aufgabe zugrunde, Rohrabschnitte
so auszubilden, daß sie sich für den Transport von teilweise an den Rohrinnenwandungen
sich absetzenden Medien eignen, da die sich ausbildenden Ablagerungen auf einfache
Weise und ohne Unterbrechung des Betriebes beseitigbar sind.
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Als Lösung schlägt die Erfindung vor, den Rohrabschnitt innenseitig
mit einer schlauchförmigen, elastischen und undurchlässigen Innenhaut zu verkleiden
und den zwischen Innenhaut
und Innenwandung befindlichen Zwischenraum
über ein oder mehrere mit Zuleitungen versehene Einlaßventile und Entlastungsbohrungen,
die sich an gegenüberliegenden Enden befir n, mit einem Fluidum beaufschlagbar zu
gestalten. Somit erfährt der durch die Innenhaut schlauchförmig begrenzte Raum eine
Querschnittsverengung, die eine Absprengung des angebackenen Produktes bewirkt,
das anschließend durch das von der Pumpe geförderte Medium weitertransportiert und
dabei teilweise wieder aufgelöst wird. Zur Erreichung der gewünschten Wirkung ist
es unabdingbar, daß der Druck des in dem Zwischenraum eingeleiteten Fluidums über
dem des Mediums, alsc dem Pumpendruck liegt. Damit wäre es durch die erfindungsgemäße
Vorrichtung vor allen Dingen möglich, bei rechtzeitigem Beaufschlagen der Innenhaut
den sich dort ausbildenden Belag zu entfernen, was keine Unterbrechung des kontinuierlichen
Betriebes erfordert und demzufolge eine stetige Betriebsweise über längere Zeiträume
hinweg möglich macht. Als weiterer Vorteil ist zu werten, daß die den Rohrabschnitt
bildenden Rohre und Verbindungsteile, wie z.B. Flansche nicht so hergestellt werden
qssen, daß eine 100%-ige Dichtigkeit erzielt wird. Vielmehr lassen sich dann Längsnaht
geschweißte und innenseitig entgratete Rohre verwenden, die bekanntermaßen preisgünstiger
sind. Zusätzlich gestatten die Entlastungsbohrungen auf einfache Weise die Innenhaut
auf Undichtigkeiten zu überprüfen, da dann das durch die Pumpe geförderte Medium
in
den Raum zwischen Innenhaut und Innenwandung eindringt und von dort über die Entlastungsbohrungen
ins Freie tritt.
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Dies ermöglicht auf einfache Weise und ohne zusätzliche Hilfsmittel
evtl. vorzunehmende Reparaturen frühzeitig zu erkennen.
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Wie die Erfindung weiter vorschlägt, kann als Fluidum Preßluft Verwendung
finden, welches sich leicht herstellen läßt und bei Beschädigungen der Innenhaut,
was zum Vermischen mit dem durchströmenden Medium führt, keine unliebsamen chemischen
Reaktionen erwarten läßt. Zudem sind eine gröRere Anzahl an Materialien auf dem
Markt, die sich zur Beaufschlagung mit Preßluft eignen, also luftundurchlässig und
hinreichend elastisch sind. Zudem sind in den meisten Industriezweigen für anderweitige
Verwendungszwecke Luftkompressoren in Betrieb, mit denen dann lediglich noch eine
Verbindung hergestellt werden muß.
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Um ein zu schnelles Ausströmen des beaufschlagten Fluidums aus dem
erfindungsgemäßen Rohrabschnitt zu vermeiden, schlägt die Erfindung im Weiteren
vor, die Öffnungen der Entlastungsbohrungen kleiner als die Einlaßventile zu gestalten.
Dies gestattet zwischen Innenhaut und Innenwandung in kürzester Zeit einen hohen
Druck aufzubauen, der sich problemlos auch über längere Zeiträume aufrechterhalten
läßt.
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In Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, die Zuleitungen
zu den Einlaßventilen mit Schneidring-Schraubelementen zu verbinden sowie in diesen
Magnetventile anzuordnen, die der Steuerung der Zuführung des zur Beaufschlagung
verwendeten Fluidums dienen. Diese Art der Steuerung dürfte beim heutigen Stand
der Technik den gestellten Anforderungen am besten gerecht werden. Die Dauer und
Häufigkeit der Schaltspiele ist empirisch zu bestimmen und hängt in erster Linie
von der Anbackungsempfindlichkeit des transportierten Mediums ab. Auch dürfte es
von Bedeutung sein, ob der jeweilige Rohrabschnitt eine gerade Achse aufweist oder
aber nach Art eines Rohrbogens zumindest abschnittsweise gekrümmt ist.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Rohrabschnitt
aus mehreren Rohren zusammengesetzt, wobei selbstverständlich keinerlei Einschränkungen
bestehen, die verbieten, den einzelnen, in ihrer Gesamtheit den Rohrabschnitt bildenden
Rohre eine gerade oder beliebig gekrümmte Achse zu geben.
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Dann besteht die Möglichkeit, die Einlaßventile und Entlastungsbohrungen
an den gegenüberliegenden Enden jedes einzelnen Rohres anzubringen. Dies empfiehlt
sich vor allem dann, wenn jeder erfindungsgemäß gestaltete Rohrabschnitt nach Art
eines Baukastensystems aus einzelnen, dann in größeren Stückzahlen und damit rationeller
herstellbaren Rohren zusammengesetzt ist.
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In der baulichen Gestaltung der die einzelnen Rohre des Rohrabschnittes
miteinander verknüpfenden Verbindungen bestehen im Rahmen der Erfindung grundsätzlich
keinerlei Einschränkungen.
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Jedoch hat die Erfindung als zweckmäßig erkannt, die einzelner Rohre
über Flansche aneinanderzufügen.
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Dann nämlich ist es besonders einfach, in der Rohrverbindung Klemmstücke
anzuordnen, die die erfindungsgemäß innerhalb des Rohres befindliche Innenhaut im
eingebauten Zustand randseitig gegen die Innenwandung pressen. Insbesondere bei
FlanschverbindÜngen empfiehlt sich, jedes Klemmstück aus zwei Teilen zusammenzusetzen,
die durch die jeweils aneinander grenzenden Flansche aufeinandergepreßt werden.
In der Praxis geschieht das Aneinanderfügen der Rohre mit den Klemmstücken in der
Regel dadurch, daß jedem Rohrende durch eine geeignete Montagevorrichtung ein Teil
des KlermstUckes zugeordnet, anschließend die entsprechenden Enden paßgerecht aneinandergefügt
und die Verbindung hergestellt wird.
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Zur Abdichtung des rohrinnenseitig fließenden Mediums nach außen sieht
die Erfindung vor, die aneinander anliegenden Flächen der beiden Teile jedes Klemmstücks
komplementär zu formen und/oder zwischen diese eine Dichtung einzubringen.
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Als Material fUr die Klemmstücke kann sowohl Stahl oder auch
Kunststoff
Verwendung finden. So wird man bei geringem Bedarf und speziellen Anwendungen diese
einzeln fertigen, wobei sich dann besonders Stahl als geeignetes Material anbietet,
wohingegen bei einem Bedarf an größeren Stückzahlen diese aus Kunststoff beispielsweise
im Spritzguß-Verfahren hergestellt werden können.
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In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die
Einlaßventile am einlaßseitigen Ende des Rohrabschnittes bzw. Rohres und die Entlastungsbohrungen
am auslaßseitigen Ende angeordnet. Dann stimmen die Durchflußrichtungen des zu transportierenden
Mediums mit der des der Beaufschlagung dienenden Fluidums überein. Das durchströmende
Medium unterstützt damit die Bewegung des Fluidums von den Einlaßventilen zu den
Entlastungsbohrungen. Auf diese Weise wird garantiert, daß nach erfolgter Impfung
durch das Fluidum der volle Rohrinnenquerschnitt durch das Anliegen der Innenhaut
zur Benutzung zur Verfügung steht.
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Schließlich hat die Erfindung als zweckmäßig erkannt, die erfindungsgemäße
Vorrichtung mit dem Fluidum solcher Art zu beaufschlagen, daß der Druck desselben
wenigstens 1 bar über dem Druck des Mediums liegt. Um den erfindungsgemäß gewünschten
Effekt der Beseitigung der Anbackungen an der Innenhaut des Rohres zu erreichen,
ist generell zu fordern,
daß der Druck des beaufschlagenden Fluidums,
also beispielsweise der Luft stets höher ist als der des durchströmenden Mediums.
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Jedoch reichen in der Regel Druckdifferenzen, die unter 1 bar liegen,
nicht aus, die Innenhaut entgegen der stabilis-erenden wirkung der Anbackungen zu
bewegen und diese dadurch abzusprengen.
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In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung in Seitenansicht
und teilweise in Querschnittsdarstellung wiedergegeben.
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Aus der Querschnittsdarstellung des erfindungsgemäßen Rohrabschnittes
ist zu erkennen, daß eine Innenhaut 1 an der Innenwandung 2 entweder, wie in der
Zeichnung gezeigt, direkt anliegt oder aber einen dazwischen befindlichen Zwischenraum
3 einschließt. Diese Innenhaut 1 ist erfindungsgemaß elastisch auszubilden und kann
über Zuleitungen 4 unter Ausbildung und Vergrößern des Zwischenraumes 3 auf die
Achse des Rohres zubewegt werden, was eine Querschnittsverengung zur Folge hat und
die an der Innenhaut 1 befindlichen Anbackungen sprengt. Dabei wird das Fluidum
über die Zuleitungen 4 und Einlaßventilen 5 zugeführt, bewegt sich dann in der gleichen
Richtung wie das im Innern befindliche und zu transportierende Medium bis es im
Bereich des anderen Endes durch Entlastungsbohrungen 6 austreten kann. Diese Beaufschlagung
kann nur dann
zu erfolgen und kann ohne Unterbrechung des Betriebes
durchgeführt werden, wenn sich an der Innenhaut 1 das zu transportierende Medium
bereits abgesetzt hat. Die Steuerung der Beaufschlagung erfolgt dabei über ein Magnetventil
8, das in die über Schneidring-Schraubelemente 7 verbundenen Zuleitungen 4 eingebaut
ist.
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Der in der Zeichnung dargestellte Rohrabschnitt ist aus drei Rohren
9, die über Flansche 10 miteinander verbunden sind, zusammengesetzt, wobei zwei
der Rohr eines gerade und das linke eine gekrümmte Achse besitzt. In die Flanschverbindungen
10 sind Klemmstücke 11 eingebracht, die aus zwei in Richtung der Rohrachse aufeinandergepreßte
Teile 12a, 12b bestehen und die die Innenhaut 1 randseitig gegen die Innenwandung
2 pressen. Dazu besitzt jedes der Klemmstücke an seinen innenseitigen Enden zwei
entsprechend de Innenwandung 2 geformte, jeweils einen Halbschenkel bildenden Teile
12a, 12b. Um einen Austritt des transportierten Mediums in den Außenraum zu verhindern,
sind die beiden aneinander anliegenden Teile 12a, 12b, mit einer Dichtung 13 versehen
und nach Art von Nut und Feder geformt. Selbstverstündlich sind dabei die Einlaßventile
5 außerhalb des randseitigen Bereiches der Innenhaut 1 anzuordnen, wobei unter randseitig
derjenige Bereich der Innenhaut 1 zu verstehen ist, der durch die Klemmstücke 11
gegen die Innenwandung 2 gepreßt wird.
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