DE4134598C2

DE4134598C2 - Verfahren zum Reinigen einer Mischvorrichtung

Info

Publication number: DE4134598C2
Application number: DE4134598A
Authority: DE
Inventors: Horst Blochmann; Wolfgang Roeger
Original assignee: Hilger und Kern GmbH
Current assignee: Hilger und Kern GmbH
Priority date: 1991-10-18
Filing date: 1991-10-18
Publication date: 1994-08-04
Anticipated expiration: 2011-10-19
Also published as: DE4134598A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen einer verstopf ten oder zu verstopfen drohenden Mischvorrichtung mit einem Ge häuse, in das ein zu mischendes, sich tendenziell verfestigendes Material eingetragen, in dem das Material gemischt und aus dem das gemischte Material ausgetragen wird und das zum Reinigen mit einer Flüssigkeit, insbesondere einem Lösungsmittel behandelt und von Druckluft durchströmt wird.

Mischvorrichtungen werden in großem Umfang eingesetzt, um Ma terialien zu mischen, die sich tendenziell verfestigen, z. B. hydraulisch oder kunstharzgebundene pastöse Massen. Typischerweise zeigen zwei oder mehr Komponenten des Mischguts eine chemische Reaktion, deren Reaktionszeit im Sekunden- oder Minutenbereich liegt. Im Fall von Betriebsunterbrechungen kann es daher zu einem Verstopfen der Mischkammer mit verfestigtem Material kommen. Bei im Durchlaufbetrieb arbeitenden Mischvorrichtungen kann auch der auf die Mischkammer folgende Materialweg von verfestigtem Material verstopft werden.

Es sind Wegwerfmischsysteme bekannt, bei denen die Mischkammer und gegebenenfalls stromab davon liegende Gehäusepartien durch austauschbare Bauteile gebildet werden. Bei einer die Topfzeit des Materials überschreitenden Unterbrechung des Verarbeitungs prozesses erfolgt keine Reinigung. Ein Erhärten des Materials wird in Kauf genommen und vor Wiederaufnahme der Verarbeitung das verstopfte Bauteil durch ein neues ersetzt. Der damit einher gehende Materialaufwand ist hoch und unter Kostengesichtspunkten allenfalls bei Mischkammern o. a. Bauteilen aus Kunststoff zu rechtfertigen, deren Einsatz sich aus anlagenspezifischen Gründen verbieten kann. Es müssen bei Verwendung von Auslaßventilen unter Umständen Stahlmischrohre eingesetzt werden, da Kunststoffrohre dem sich bei geschlossenem Ventil im Mischer aufbauenden Druck nicht standhalten. Ganz entschieden sprechen auch Umweltschutz gründe gegen Wegwerfmischsysteme Der resultierende Müllanfall ist hoch. Unter Umständen stellen die verstopften Bauteile auf wendig zu entsorgenden Sondermüll dar.

Vieles spricht also dafür, die zum Verstopfen drohende bzw. verstopfte Mischkammer und gegebenenfalls stromab davon liegende, zum Verstopfen drohende bzw. verstopfte Gehäusepartien zu reinigen. Bei im Durchlaufbetrieb arbeitenden Mischvorrich tungen sollte das möglichst ohne Demontage geschehen, weshalb eine mechanische Reinigung durch Abschlagen oder Abkratzen verfestigten Materials vielfach nicht in Betracht kommt bzw. zu arbeitsaufwendig wäre.

Beim Mischen mehrkomponentiger Materialien besteht bisweilen die Möglichkeit, die Mischkammer und gegebenenfalls die stromab davon liegenden Gehäusepartien mit einer der Materialkomponenten zu spülen und von Verstopfungen zu befreien. Damit geht ein er höhter Materialbedarf einher. Es wird besagte Materialkomponente sowohl während des Spülprozesses, als auch beim Anfahren der Produktion verbraucht, bis das anfänglich ungemischte Material ausgebracht ist. Mit diesem Material bestehen möglicherweise Entsorgungsprobleme. Bei längerer Ruhezeit sind auch Reaktionen der Materialkomponente mit der Umgebung möglich. All das macht das Spülen mit einer Materialkomponente unwirtschaftlich.

Es ist weiter bekannt, die Mischkammer und gegebenenfalls die stromab davon liegenden Gehäusepartien mit einer reinigenden Flüssigkeit, insbesondere mit einem Lösungsmittel zu spülen, um Verstopfungen zu beseitigen. Dabei kommen größere Mengen von Lösungsmittel zum Einsatz, was einen erheblichen Kostenfak tor bedeutet. Außerdem hat man Entsorgungsprobleme mit dem Lösungsmittel-Material-Gemisch. Mit den Lösungsmitteldämpfen können gesundheitliche Belastungen einhergehen. Der ausgespülte Materialweg muß abschließend noch mit Druckluft gereinigt werden, um ihn gänzlich von Lösungsmittelrückständen zu be freien, da diese die Qualität der Produktion in der Anfahrphase beeinträchtigen würden. Man verwendet dazu Druckluft in dem für pneumatische Aggregate u. ä. üblichen Druckbereich von ca. 6 bis 8 bar.

Aus der DE-A 33 05 260 ist die Naßreinigung eines Kessels durch Ausspülen mit einer Reinigungsflüssigkeit unter einem Pumpen druck von ca. 10 bar und ein anschließendes Trockenblasen mit kalter Druckluft bekannt.

Bei der DE-A 39 00 664 wird ein Rohmaterial-Beschickungsbehälter durch einen einmaligen Luftstoß oder wiederholte Luftstöße von im wesentlichen rieselfähigem Material befreit.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein universell einsetzbares, kostengünstiges und umweltfreundliches Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen.

Diese Aufgabe wird mit einem derartigen Verfahren dadurch gelöst, daß zunächst das Gehäuse mit Druckluft unter Hochdruck durchge blasen und dabei mit pneumatisch-mechanisch bis auf einen allen falls noch in dem Gehäuse verbleibenden Materialrest von ver festigtem Material befreit und dann mit einem Gemisch aus Druck luft und vernebelter reinigender Flüssigkeit unter Hochdruck ausgeblasen wird.

Beim Durchblasen des Gehäuses mit auf Hochdruck von ca. 20 bis ca. 1000 bar, vorzugsweise ca. 200 bis ca. 250 bar, ver dichteter Luft erfolgt eine Grobreinigung der Mischvorrichtung nach dem pneumatisch-mechanischen Prinzip. Die mit hoher Ge schwindigkeit durchströmende Luft reißt das sich im Strahlgang befindliche Material weitgehendst mit sich und reinigt so die gemischtes Material führenden Teile der Mischvorrichtung. Nach dem ca. 3 s bis ca. 100 s, vorzugsweise ca. 10 s dauernden Durchblasen verbleiben allenfalls noch Materialreste in dem Gehäuse, die einen dünnen Materialfilm bilden. Dieser wird bei dem nachfolgenden Ausblasen mit einem Gemisch aus Druckluft und vernebelter reinigender Flüssigkeit unter Hochdruck entfernt. Das mit hoher Geschwindigkeit strömende Luft-Flüssigkeits-Gemisch reinigt die gemischtes Material führenden Teile der Mischvor richtung vollkommen. Es verbleiben keine bzw. keine nennens werten Flüssigkeitsrückstände in der Mischvorrichtung. Die sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ergebenden Vorteile liegen auf der Hand. Das Hauptmedium des Verfahrens ist kompri mierte Luft. Diese ist kostengünstig und führt zu keinen Umwelt belastungen. Die reinigende Flüssigkeit kann ein Lösungsmittel sein. Bei Silikon enthaltendem Mischgut wurden auch gute Erfah rungen mit Silikonöl gemacht, und es kommen weitere geeignete Flüssigkeiten in Betracht. Die erforderliche Flüssigkeitsmenge beträgt nur ein Bruchteil dessen, das man bei dem bekannten Spülen mit Lösungsmittel einsetzen muß. Im Vergleich zu her kömmlichen Spülverfahren fallen allenfalls noch 2 bis 3% Sonder müll an.

In einer bevorzugten Variante wird nach dem Durchblasen mit Druckluft das Gehäuse zum Ausblasen erneut mit Druckluft beauf schlagt und eine geringe Menge reinigender Flüssigkeit in den Druckluftstrom eindosiert. Die einzudosierende Flüssigkeit kann mit einer Dosierpumpe aus einem Vorratsbehälter geför dert werden. Beim Eindosieren findet eine Verwirbelung der Flüssigkeit statt, was zu einem homogenen Luft-Flüssigkeits-Ge misch führt. Es bildet sich unter Einsatz geringster Flüssig keitsmengen von selbst ein homogener Nebel, der nicht zuletzt dank seiner hohen Strömungsgeschwindigkeit geeignet ist, die Mischvorrichtung restlos von nach dem Durchblasen mit Druckluft noch verbleibenden Materialrückständen zu reinigen.

Die Druckluft kann einem Reservoir entnommen werden, das für den Reinigungsvorgang stufenweise entleert wird. Das ist aufbau- und steuerungstechnisch bevorzugt. Das Reservoir kann zum Durch blasen ca. zur Hälfte und zum Ausblasen gänzlich, d. h. auf wenigstens annähernd Atmosphärendruck, entleert werden. Mit der Verwendung etwa gleichgroßer Luftmengen für das Durchblasen und Ausblasen erzielt man eine optimale Reinigungswirkung.

Die Zufuhr von Druckluft und dann Druckluft und reinigender Flüssigkeit kann in einfacher Weise automatisch gesteuert und problemlos in die allgemeine Prozeßsteuerung einbezogen werden.

Das Reservoir wird mit einer Verdichtungseinheit befüllt. In einer bevorzugten Variante erfolgt das Befüllen und stufenweise Entleeren des Reservoirs taktweise. Das ist steuerungstechnisch bevorzugt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeich nung zeigt das Blockdiagramm einer Mischanlage.

Kern der Mischanlage ist ein Mischer 10 mit einem Anschlußblock 12. Der Anschlußblock 12 hat Einlässe 14, 16 für zwei mit einander zu vermischende Materialkomponenten. An die Einlässe 14, 16 sind die Komponenten führende Zufuhrleitungen 18, 20 angeschlossen. Weiter gehört zu dem Anschlußblock 12 eine Misch kammer 22, in der das Mischen der Komponenten erfolgt. Von der Mischkammer 22 führt eine Leitung 52 an einen Auslaß für gemischtes Material, vor dem ein Auslaßventil, eine Auslaßdüse 24 o. ä. liegt. In der Zeichnung ist insofern eine Schlauchlei tung 52 und eine Spritzpistole angedeutet. An die Mischkammer 22 können sich auch andere gemischtes Material führende Gehäuse partien, Leitungen o. ä. anschließen.

Zu Reinigungszwecken hat der Anschlußblock 12 Anschlüsse 26, 28 für eine reinigende Flüssigkeit führende Leitung 30 und eine Druckluft unter Hochdruck führende Leitung 32. Die Druck luftleitung 32 führt über ein Rückschlagventil 34 und ein ge steuertes elektromagnetisches Hochdruckventil 36 an ein Reser voir 38. Das Öffnen und Schließen des Hochdruckventils 36 wird von einer Steuereinheit 40 gesteuert. Das Reservoir 38 ist an eine Verdichtungseinheit 42 angeschlossen, die Luft auf einen Druck von ca. 200 bis 250 bar komprimiert. Die kompri mierte Luft wird in dem Reservoir 38 gespeichert.

Die Flüssigkeitsleitung 30 führt über Rückschlagventile 44, 46 an eine Dosierpumpe 48, die reinigende Flüssigkeit aus einem Vorratsbehälter 50 angesaugt und in dosierter Menge in den Anschlußblock 12 befördert. Die Dosierpumpe 48 wird von der Steuereinheit 40 gesteuert.

Bei Unterbrechung der Produktion oder beim Überschreiten der Topfzeit des Materials wird durch die Steuereinheit 40 das Hochdruckventil 36 geöffnet. Die komprimierte Luft strömt durch die Druckluftleitung 32 in den Anschlußblock 12 ein und über die gemischtes Material führenden Gehäuseteile hin zu der Aus laßöffnung, wo sie austritt. Nach einem vorgebenen Zeitinter vall, z. B. ca. 10 s, schließt die Steuereinheit 40 das Hoch druckventil 36 wieder. Zu diesem Zeitpunkt ist etwa die Hälfte des gespeicherten Luftvorrats verbraucht und der Druck in dem Reservoir 38 entsprechend abgefallen. In dieser ersten Phase des Reinigungsprozesses reißt die mit hoher Geschwindigkeit strömende Luft das sich im Strahlgang befindliche Material weitgehendst mit sich und reinigt so die gemischtes Material führenden Teile der Mischanlage. Es verbleibt allenfalls noch ein dünner homogener Materialfilm gemischten Materials.

Dieser wird in einer zweiten Phase des Reinigungsprozesses entfernt, bei der eine minimale Menge reinigender Flüssigkeit mit der Dosierpumpe 48 aus dem Vorratsbehälter 50 in den An schlußblock 12 gefördert wird. Das erfolgt synchron bzw. zeit lich koordiniert mit einem erneuten Öffnen des Hochdruckventils 36. Die restliche gespeicherte Luft strömt in den Anschlußblock 12 ein, und es wird die reinigende Flüssigkeit in den Druckluftstrom injiziert. Es findet eine Verwirbelung der reinigenden Flüssig keit statt, was zu einem homogenen Nebel führt. Dieser mit hoher Geschwindigkeit strömende Nebel reinigt die gemischtes Material führenden Teile der Mischanlage vollkommen von dem verbliebenen dünnen Film gemischten Materials.

Zurück bleibt eine völlig von gemischtem Material gereinigte Mischanlage. Die Verdichtungseinheit 42 komprimiert und speichert wieder einen neuen Luftvorrat in dem Reservoir 38, worauf die Spülung wieder einsatzbereit ist.

Liste der Bezugszeichen

10 Mischer
12 Anschlußblock
14 Einlaß
16 Einlaß
18 Zufuhrleitung
20 Zufuhrleitung
22 Auslaß
24 Auslaßdüse
26 Anschluß
28 Anschluß
30 Lösungsmittelleitung
32 Druckluftleitung
34 Rückschlagventil
36 Hochdruckventil
38 Reservoir
40 Steuereinheit
42 Verdichtungseinheit
44 Rückschlagventil
46 Rückschlagventil
48 Dosierpumpe
50 Vorratsbehälter
52 Leitung

Claims

1. Verfahren zum Reinigen einer verstopften oder zu verstopfen drohenden Mischvorrichtung mit einem Gehäuse, in das ein zu mischendes, sich tendenziell verfestigendes Material eingetragen, in dem das Material gemischt und aus dem das gemischte Material ausgetragen wird und das zum Reinigen mit einer Flüssigkeit, insbesondere einem Lösungsmittel behandelt und von Druckluft durchströmt wird, dadurch ge kennzeichnet, daß zunächst das Gehäuse mit Druckluft unter Hochdruck durchgeblasen und dabei pneumatisch-mechanisch bis auf einen allenfalls noch in dem Gehäuse verbleibenden Materialrest von verfestigtem Material befreit und dann mit einem Gemisch aus Druckluft und vernebelter reinigender Flüssigkeit unter Hochdruck ausgeblasen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Durchblasen Druckluft unter einem Druck von ca. 20 bis ca. 1000 bar, vorzugsweise ca. 200 bis ca. 250 bar verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, das Gehäuse ca. 3 s bis ca. 100 s, vorzugsweise ca. 10 s durchgeblasen wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, daß zum Ausblasen eine geringe Menge reinigender Flüssigkeit in den Druckluftstrom eindosiert wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die einzudosierende Flüssigkeit mit einer Dosierpumpe (48) aus einem Vorratsbehälter (50) gefördert wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, daß die Druckluft einem Reservoir (38) entnommen wird, das für den Reinigungsvorgang stufenweise entleert wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn zeichnet, daß das Reservoir (38) zum Durchblasen ca. zur Hälfte, und zum Ausblasen auf annähernd Atmosphärendruck entleert wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn zeichnet, daß die Zufuhr von Druckluft und dann Druckluft und reinigender Flüssigkeit automatisch gesteuert (40) wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn zeichnet, daß das Reservoir (38) mit einer Verdichtungsein heit (42) befüllt wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn zeichnet, daß das Befüllen und Entleeren des Reservoirs (38) taktweise erfolgt.