DE4230066C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen von Industriefässern - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen von IndustriefässernInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trocknen von eine
Zugangsöffnung aufweisenden Hohlkörpern, insbesondere zum
Trocknen von gewaschenen Industriefässern, bei dem der Hohlkörper
schräg gestellt und eine im Hohlkörper enthaltene, an einem
tiefsten Punkt des Hohlkörpers gesammelte Restflüssigkeitsmenge
aus dem Hohlkörper mittels eines durch die Zugangsöffnung
eingeführten Saugrüssels entfernt wird.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Trocknen
von eine Zugangsöffnung aufweisenden und auf einer schrägen
Auflage angeordneten Hohlkörpern, insbesondere zum Trocknen
von gewaschenen Industriefässern, mit einer Aufnahmevorrichtung
für die Hohlkörper und mit einem Saugrüssel sowie einer Verfahr
einrichtung zum Einführen des Saugrüssels in die Zugangsöffnung,
derart, daß das Ende des Saugrüssels sich am tiefsten Punkt
im Hohlkörper befindet.
Ein Verfahren und eine Vorrichtung der vorstehend genannten
Art sind aus der SU-PS-423 530 bekannt.
Im Hinblick auf die allgemeine Rohstoffverknappung besteht im
Bereich der Verwendung von Hohlkörpern ein Interesse, auch solche
Hohlkörper mehrfach, d. h. als Mehrwegverpackungen einsetzen
zu können, die früher nur einmal, d. h. als Einwegverpackung
genutzt wurden.
Wenn im Rahmen der vorliegenden Anmeldung von "Hohlkörpern"
die Rede ist, so sollen hierunter industriell verwendete Behälter
verstanden werden, mit denen Flüssigkeiten oder rieselförmige
Feststoffe transportiert werden. Aus Gründen der Vereinfachung
und Veranschaulichung soll sich dabei die nachfolgende Be
schreibung am Beispiel der Industriefässer orientieren, ohne
daß dies jedoch den Rahmen der vorliegenden Erfindung ein
schränkt.
Industriefässer werden in unterschiedlicher Größe und unter
schiedlicher Bauart hergestellt und eingesetzt. Ein typisches
Industriefaß ist dabei ein Stahlblechfaß mit einem Durchmesser
von ca. 560 mm und einer Höhe von 900 mm, was einem Volumen
von ca. 220 l entspricht. Derartige Fässer werden zum Transport
der unterschiedlichsten Güter benutzt, beispielsweise auch zum
Transport von organischen Flüssigkeiten, d. h. Ölen, Lacken,
Treibstoffen und dgl.
Derartige Industriefässer werden heute bereits als Mehrwegver
packungen verwendet, was jedoch voraussetzt, daß die Fässer
nach jedem Gebrauch rekonditioniert werden.
Beim bekannten Rekonditionieren derartiger Fässer geht man
beispielsweise folgendermaßen vor: Zunächst werden evtl.
Restinhalte aus den Fässern entleert. Die Fässer werden dann
innen gewaschen, beispielsweise mit einer Natronlauge, und
anschließend gespült. Die Faßränder werden dann mechanisch
ausgerichtet und die Faßrümpfe werden ausgebeult, beispielsweise
durch Einblasen von Preßluft. Alsdann wird ein evtl. vorhandener
alter Außenanstrich entfernt und die Fässer werden entrostet.
Schließlich wird eine neue Lackierung angebracht, die Fässer
werden auf Dichtigkeit hin überprüft, nochmals mit Wasser
ausgespült und dann getrocknet.
Es ist dabei selbstverständlich erwünscht, daß die Fässer nach
diesen Verfahrensschritten innen möglichst trocken sind. Zum
einen ist dies deswegen erforderlich, um einer weiteren Korrosion
der Fässer vorzubeugen, zum anderen muß aber deswegen sicherge
stellt sein, daß sich keine Restflüssigkeitsmenge oder Rest
wassermenge in dem Faß befindet, weil diese Restmengen möglicher
weise mit den später einzufüllenden Medien reagieren.
Bei bisher bekannten Verfahren hat man die Endtrocknung der
Fässer dadurch vorgenommen, daß man diese direkt mit einer
Gasflamme erhitzt oder mit Heißluft oder Heißdampf und Preßluft
getrocknet hat. In einem praktischen Fall benötigt man zur
Trocknung eines Fasses der genannten Art z. B. 5 kg Dampf mit
einem Druck von 12 bar, wodurch über einen Wärmetauscher eine
Umlufttemperatur von 180°C erreicht werden kann. Zur Vorwärmung
des Fasses werden noch 0,05 kg Heizöl und insgesamt ca. 0,2 kW
elektrische Leistung pro Faß für die Umluftventilatoren und
Ausblasvorrichtungen aufgewendet.
Es ist ferner bekannt, zum Trocknen derartiger Fässer Preßluft
über Wärmetauscher zu erhitzen und in die Fässer einzublasen,
was jedoch ohne Umluft zu einem noch höheren Energieverbrauch
führt.
All diesen bekannten Verfahren ist gemeinsam, daß nicht nur
ein hoher Energieaufwand zum Trocknen der Fässer erforderlich
ist. Es ist nämlich bei keinem der genannten Verfahren ganz
auszuschließen, daß sich doch noch eine Restfeuchtigkeitsmenge,
insbesondere Restwassermenge im Faß befindet, insbesondere dann,
wenn mit Heißdampf zum Trocknen gearbeitet wird und die Restwärme
der Fässer zum endgültigen Austrocknen genutzt werden soll.
Aus der eingangs genannten SU-PS-423 530 ist eine Fässerwasch
maschine bekannt, bei der die Fässer gewaschen und in einer
Position getrocknet werden, in der die Fässer schräg gestellt
sind. Die in den Fässern verbliebene Restflüssigkeit wird mittels
eines Saugrüssels am untersten Punkt des Faßhohlraums abgesaugt.
Bei der bekannten Maschine geschieht dies über Kopf, d. h., daß
die Fässer mit der Zugangsöffnung nach unten auf den Saugrüssel
aufgesteckt werden. Ein dünnes Röhrchen wird dann seitlich aus
dem Saugrüssel ausgeklappt, das bis in die tiefste Position
des Faßhohlraumes reicht.
Bei der bekannten Maschine ist eine Heizung des Fasses nicht
vorgesehen. Die bekannte Maschine verfügt zwar über einen Stutzen
zum Absaugen von Luft und Dampf aus der Maschine, dieser Stutzen
hat jedoch lediglich die Funktion eines Kamins, weil die Maschine
ansonsten seitlich frei zugänglich ist. In den Seitenwänden
der Maschine sind nämlich jeweils große Öffnungen zu erkennen,
durch die hindurch ein Rahmen reicht, auf dem Fässer in den
Innenraum der Maschine gebracht und wieder daraus entfernt werden
können. Die Öffnungen sind nämlich so dimensioniert, daß die
Maschine von der einen Seite beladen und von der gegenüber
liegenden Seite entladen werden soll.
Die bekannte Maschine hat damit den Nachteil, daß eine
"Trocknung" überhaupt nur insoweit möglich ist, als die Flüssig
keit durch die nach unten weisende Zugangsöffnung des Fasses
von selbst aus dem Faß herabläuft und im übrigen mittels des
von unten eingefahrenen und seitlich ausgeklappten Saugrüssels
abgesaugt wird. Eine Trocknung darüber hinaus ist weder vor
gesehen noch möglich.
Aus der DE-OS 23 55 910 ist noch ein Verfahren zum Trocknen
von Behältern bekannt. Bei diesem bekannten Verfahren wird eine
Sonde in den Behälter eingeführt, der nach Art eines Flammen
werfers ausgebildet ist. Durch die Sonde wird nämlich ein
brennbares Gas, beispielsweise Butan, Propan oder Erdgas zusammen
mit Verbrennungsluft geleitet und entzündet, so daß das Behälter
innere durch die so entstehende Flamme getrocknet wird.
Es versteht sich, daß dieses bekannte Verfahren damit nur für
bestimmte Behälter geeignet ist, die sich durch den unmittelbaren
Kontakt mit der Flamme nicht unzulässig verändern. Darüber hinaus
ist die Erzeugung und Handhabung von Flammen in einem industriel
len Fertigungsprozeß auch aus Sicherheitsgründen problematisch.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend
weiterzubilden, daß Hohlkörper, insbesondere Industriefässer
mit wesentlich geringerem Energieaufwand getrocknet werden können
und dabei gleichzeitig die Restfeuchtigkeitsmenge im Faß weiter
verringert wird und eine definierte Taupunkteinstellung möglich
ist.
Diese Aufgabe wird gemäß dem eingangs genannten Verfahren
erfindungsgemäß durch die folgenden Schritte gelöst:
- a) Anordnen des Hohlkörpers in einer Unterdruckhaube, derart, daß die Zugangsöffnung nach oben weist;
- b) Evakuieren des Hohlkörpers mittels des von oben in den Hohlkörper eingeführten Saugrüssels auf einen vorbestimmten Unterdruck;
- c) gleichzeitiges Beheizen des Saugrüssels; und
- d) Wiederbelüften des Hohlkörpers nach einer vorbestimmten Zeit.
Gemäß der eingangs genannten Vorrichtung wird die der Erfindung
zugrundeliegende Aufgabe gelöst durch:
- a) eine Unterdruckhaube, an der der Saugrüssel befestigt ist und die mittels der Verfahreinrichtung abwärts in eine erste Stellung, in der sie den auf der Auflage stehenden Hohlkörper druckdicht umschließt und in der der Saugrüssel von oben in die Zugangsöffnung eingeführt ist, sowie aufwärts in eine zweite Stellung bringbar ist, in der sie den Hohlkörper vollkommen freigibt;
- b) eine Vakuumpumpe zum Erzeugen eines Unterdruckes im Hohlkörper; und
- c) eine Heizeinrichtung für den Saugrüssel.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird auf diese Weise
vollkommen gelöst.
Der Saugrüssel saugt nämlich zunächst in an sich bekannter Weise
aus dem schräg gestellten Hohlkörper die komplette Restwasser
menge ab, lediglich ein kleiner Rest und die an der Faßwand
anhaftenden Wassertropfen bleiben zurück. Die abgesaugte
Wassermenge im Hohlkörper wird dabei nicht verdampft, d. h. der
Hohlkörperwandung bzw. dem Boden wird zunächst keine Wärme
entzogen. Im weiteren Verlauf der Absaugung bzw. Evakuierung
wird der Sättigungsdampfdruck des verbleibenden Restwassers
unterschritten und die Hohlkörperwandungen trocknen komplett
ab. Auf diese Weise gelangen ca. zwei Drittel der Restwassermenge
direkt in die Vakuumpumpe, d. h. für diese Wassermenge muß keine
Verdampfungsenergie aufgewendet werden. Durch den beheizten
Saugrüssel werden dann nur noch ein Drittel der Restwassermenge
verdampft, was bei üblichen Fässern nur zu 0,5 kW an erforder
licher Heizleistung führt. Diese verdampfte restliche Wassermenge
wird dann über die Vakuumpumpe als Wasserdampf abgesaugt. Die
Beheizung des Saugrüssels zugleich mit der Evakuierung vermindert
auch eine Kondensation.
Die Restwärme des Hohlkörpers wird dabei grundsätzlich zum
Verdampfen des Restwassers im Faßinneren benutzt. Der Saugrüssel
wird beheizt, um dessen Abkühlen zu verhindern, da auch Wasser
tropfen mit abgesaugt werden, diese im Rohr verdampfen und dem
Saugrüssel Wärme entziehen. Aus einem unbeheizten Saugrüssel
würde daher nach dem Evakuieren Kondensat ins Faß zurücktropfen.
Der Saugrüssel wird ferner beheizt, um zusätzliche Wärme in
den Hohlkörper zu bringen. In der Regel werden die Fässer
unmittelbar nach dem Waschen oder Lakieren innen getrocknet -
das Faß ist daher in den meisten Fällen auf Temperatur. Durch
die Vakuumtrocknung ist es möglich, die Speicherwärme des Fasses
zum Großteil auszunutzen. Sofern notwendig, bringt die Saugrüs
selheizung eine eventuell fehlende Wärmemenge zum Teil oder
zur Gänze auf, insbesondere bei zu kaltem Faß.
Durch das Evakuieren auf einen bestimmten Unterdruck und durch
das Wiederbegasen kann der Restwasserdampfgehalt und damit der
Taupunkt der Luft im Hohlraum nach dem Trockenvorgang auf einen
vorbestimmten Wert eingestellt werden.
Die Erfindung hat ferner den Vorteil, daß am Hohlkörper selbst
keine Abdichtungsmaßnahmen getroffen zu werden brauchen, weil
sich der komplette Hohlkörper in der Unterdruckhaube befindet.
Ferner ist von besonderem Vorteil, daß das Saugrohr während
des Evakuierens für einen Spüleffekt über die Zugangsöffnung
des Hohlkörpers sorgt. Die Spülmenge entspricht dabei der
Volumendifferenz zwischen den Volumina des Hohlkörpers und der
Unterdruckhaube.
Damit wird ein einstellbarer Spüleffekt mit trockener Luft
außerhalb des Hohlkörpers je nach Auslegung der Volumendifferenz
erreicht. In der Regel wird ein Spüleffekt von ca. 50 bis
100% angestrebt. Der Spüleffekt dient zur weiteren Abtrocknung
der Luft im Hohlkörper, was zur Folge hat, daß der Taupunkt
der Luft im Hohlkörper weiter reduziert wird. Der Spüleffekt
des Saugrohres bewirkt ferner ein Ausspülen desjenigen Wasser
dampfes, der dadurch entsteht, daß die an der Innenwand des
Hohlkörpers haftenden Tropfen verdampfen. Auch damit werden
die Evakuierzeiten und die im Hohlkörper verbleibende Rest
feuchtigkeit geringer. Ferner ist insoweit von Vorteil, daß
bei der Wiederbelüftung über das Saugrohr infolge des größeren
Volumens der Unterdruckhaube der gleiche Spüleffekt wie beim
Evakuieren, nunmehr jedoch in umgekehrter Richtung, eintritt.
Dadurch wird die verbleibende Restfeuchtigkeit abermals herab
gesetzt.
Bei einer bevorzugten Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird die Restflüssigkeitsmenge mittels einer Vakuumpumpe
abgesaugt.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß mit nur einer einzigen Pumpe
gearbeitet werden kann, die zugleich die Restflüssigkeitsmenge
absaugt und auch den Unterdruck einstellt.
Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel der Erfindung liegt
das Verhältnis der Volumina von Unterdruckhaube und Hohlkörper
zwischen 1,5 und 2,0.
Bevorzugt ist weiterhin, wenn zum Wiederbelüften trockene Luft,
vorzugsweise getrocknete Preßluft, verwendet wird.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß in der bereits geschilderten
Weise der Restwasserdampfgehalt und damit der Taupunkt der Luft
im Hohlkörper nach dem Trocknen auf einen vorbestimmten Wert
eingestellt werden kann. Wenn beispielsweise auf einen Wert
von 12 mbar evakuiert und mit Trockenluft wiederbelüftet wird,
die einen Taupunkt von +2°C bei 8 bar aufweist, so stellt sich
in dem genannten Beispielsfall eines Industriefasses ein
Taupunkt der Faßluft von -5°C ein. Arbeitet man mit einem
Endunterdruck von 22 bis 25 mbar, so wird der Taupunkt der
Faßluft bei maximal +5°C liegen.
Eine besonders gute Wirkung wird dann erzielt, wenn der Saugrüssel
ein Ventil zum Wiederbelüften umfaßt.
Diese Maßnahme hat den bereits erwähnten Vorteil, daß auch beim
Wiederbelüften ein Spüleffekt über den Saugrüssel eintritt.
Weiterhin ist bevorzugt, wenn die schräge Auflage einen Winkel
zwischen 5° und 20°, vorzugsweise 15° mit der Horizontalen
bildet.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß einerseits die Restflüssig
keitsmenge sich zuverlässig am tiefsten Punkt des Hohlkörpers
sammeln kann und andererseits bei hohlzylindrischen Hohlkörpern,
insbesondere Industriefässern, der Saugrüssel optimal durch
das Spundloch eingeführt werden kann.
Schließlich ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung bevorzugt,
bei dem die Vakuumpumpe eine Wasserringpumpe ist.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß über die Vakuumpumpe auch
Flüssigkeit abgesaugt werden kann, ohne daß es eines gesonderten
Kondensators bedarf.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der
beigefügten Zeichnung.
Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nach
stehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils
angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen,
oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der
vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert.
Die einzige Figur zeigt eine Seitenansicht, teilweise aufge
brochen, durch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung zur Faßtrocknung, mit der das erfindungsgemäße
Verfahren ausgeführt werden kann.
In der Figur bezeichnet 10 insgesamt eine Vorrichtung zum
Trocknen von Industriefässern der eingangs erläuterten Art.
Die Vorrichtung 10 ruht insgesamt auf einem Fundament 11. Auf
das Fundament 11 ist zunächst ein erster keilförmiger Sockel
12 aufgebracht, der mit der Horizontalen einen Winkel α von
beispielsweise ca. 10° einschließt.
Auf dem ersten keilförmigen Sockel 12 befindet sich eine
metallische Bodenplatte 13. Auf der Bodenplatte 13 ist ein
Rahmengestell 14 angeordnet. Das Rahmengestell 14 besteht im
wesentlichen aus seitlichen Rahmenschenkeln 15, die an ihrem
unteren Ende mit der Bodenplatte 13 verschraubt sind sowie aus
oberen Rahmenschenkeln 16, die am oberen Ende der seitlichen
Rahmenschenkel 15 einen oberen Abschluß des Rahmengestells 14
bilden.
An den oberen Rahmenschenkeln 16 ist ein Hubzylinder 17 befe
stigt, dessen Hubstange 18 in einer Richtung parallel zu den
seitlichen Rahmenschenkeln 15 verfahrbar ist, wie mit einem
Pfeil 19 angedeutet.
Oberhalb der Bodenplatte 13 befindet sich innerhalb des Rahmenge
stells 14 ein zweiter keilförmiger Sockel 20, der zur Bodenplatte
13 um einen Winkel β von beispielsweise 4,2° geneigt ist. Die
Sockel 12, 20 sind in derselben Richtung geneigt, so daß sich
die Neigungswinkel α und β addieren und die Oberfläche des
zweiten keilförmigen Sockels 20 somit insgesamt eine Neigung
von beispielsweise ca. 15° zur Horizontalen einnimmt.
An dem in der Figur rechten unteren Ende des zweiten keilförmigen
Sockels 20 kann sich ein Anschlag 21 befinden.
Bei dem in der Figur dargestellten Betriebszustand sitzt eine
nach unten offene Unterdruckhaube 30 auf der Bodenplatte 13.
Die Unterdruckhaube 30 weist eine hohlzylindrische Wand 31 auf,
die an ihrer Oberseite von einer Deckplatte 32 abgeschlossen
ist. Am unteren Ende der hohlzylindrischen Wand 31 läuft diese
in einen ringförmigen Bodenflansch 33 aus. Der Bodenflansch
33 ist mit einer nur schematisch angedeuteten Dichtung 34
versehen, die auf einer Oberfläche 35 der Bodenplatte 13 dicht
aufsitzt. Der Innenraum der Unterdruckhaube 30, der ein Volumen
VH hat, ist somit gegenüber der Außenwelt druckdicht abge
schlossen.
Die Unterdruckhaube 30 ist an der hohlzylindrischen Wand 31
mit Rollen 37 versehen, die an den seitlichen Rahmenschenkeln
15 bzw. von diesen gehaltenen Führungen laufen. Da die Hubstange
18 an ihrem unteren Ende in einer Lasche 38 der Deckplatte 32
der Unterdruckhaube 30 angelenkt ist, kann somit die Unter
druckhaube 30 komplett in Richtung des Pfeils 19 auf- und
abbewegt werden. In der in der Figur dargestellten Stellung
befindet sich die Unterdruckhaube 30 in ihrer unteren End
stellung, in der, wie erwähnt, der Innenraum der Unterdruckhaube
30 druckdicht abgeschlossen ist. In der oberen, in der Figur
nicht dargestellten Stellung befindet sich die Unterdruckhaube
30 hingegen so weit oben, daß der gesamte von ihr in der
eingezeichneten Stellung umschlossene Raum frei zugänglich ist.
Das Rahmengestell 14 ist daher mehr als doppelt so hoch wie
die Unterdruckhaube 30.
An der Deckplatte 32 der Unterdruckhaube 30 ist ein Saugrüssel
40 mittels einer Dichtung 41 starr befestigt. Der Saugrüssel
40 weist ein senkrechtes Rohr 42, die sogenannte "Lanze" auf.
Das Rohr 42 geht an seinem unteren Ende vorzugsweise in ein
flexibles Schlauchstück 43 über. Am oberen Ende ist das senk
rechte Rohr 42 mit einem Krümmer 44 versehen, an den sich ein
horizontales Rohrstück 45 anschließt. Das Rohrstück 45 ist an
seinem freien Ende mit einem Verbindungsflansch 46 versehen.
An den Flansch 46 kann eine flexible Leitung 47 angeschlossen
sein. Die flexible Leitung 47 führt zu einer raumfesten Vakuum
pumpe 48. Es versteht sich jedoch, daß die Vakuumpumpe auch
starr mit der Unterdruckhaube 30 verbunden sein kann, in welchem
Falle eine starre Verbindung zwischen Flansch 46 und Vakuumpumpe
48 hergestellt werden könnte.
Im Rohrstück 45 ist ferner ein Abzweig zu einem Belüftungsventil
49 angeordnet. Das Belüftungsventil 49 ist ausgangsseitig mit
einer Leitung 50 verbunden, über die Trockenluft zuführbar ist.
Im Saugrüssel 40 ist ferner ein vertikaler Heizstab 55 angeord
net. Der Heizstab 55 erstreckt sich über die gesamte Länge des
senkrechten Rohres 42 und des Schlauchstücks 43 und durchdringt
am oberen Ende den Krümmer 44. Dort läuft der Heizstab 55 in
einen elektrischen Anschluß 56 aus. Vom Anschluß 56 führt eine
Leitung 57 zu einer nur schematisch angedeuteten Stromversorgung
58.
Bei einer Variante der Erfindung (nicht dargestellt) kann der
Heizstab 55 auch mit anderen Medien beheizt werden (beispiels
weise mit Dampf, Heißwasser usw.). In diesem Falle besteht der
Heizstab zweckmäßigerweise aus einem Rohr mit unten ver
schlossenem Ende und einer inneren Lanze, die sich entlang des
Rohres erstreckt. Wenn zwischen Rohr und Lanze ein Ringspalt
vorgesehen ist, kann das Heizmedium (Dampf, Heißwasser usw.)
durch die innere Lanze eingeführt werden und durch den Ringspalt
am äußeren Rohr wieder nach oben gebracht werden.
In der Unterdruckhaube 30 ist ein Faß 60 angeordnet, dessen
Unterseite 61 auf dem zweiten keilförmigen Sockel 20 aufsteht
und in der Figur rechts unten durch den Anschlag 21 in einer
Referenzposition gehalten wird. In einer Oberseite 62 des Fasses 60
ist ein genormtes Spundloch 63 angebracht. Die hohlzylin
drische Wandung des Fasses 60 ist mit 64 bezeichnet.
Da das Faß 60 um ca. 15° zur Horizontalen geneigt steht, hat
sein Innenraum, dessen Volumen in der Figur mit VF bezeichnet
ist, neben dem Anschlag 21 seinen tiefsten Punkt 71, an dem
sich eine evtl. Restflüssigkeitsmenge 70 (nicht maßstäblich
dargestellt) sammelt. Diese Menge 70 beträgt bei dem geschil
derten Industriefaß beispielsweise 0,1-0,3 l.
Zweck der Vorrichtung 10 ist, die Restflüssigkeitsmenge 70 aus
dem Faß 60 zu entfernen und das Faß 60 zugleich so gut wie
möglich zu trocknen. Zu diesem Zwecke arbeitet die Vorrichtung
10 wie folgt:
Zu Beginn des Trockenvorganges hat der Hubzylinder 17 die
Hubstange 18 nach oben eingezogen und die Unterdruckhaube 30
befindet sich an der in der Figur nicht eingezeichneten oberen
Endstellung, in der der zweite keilförmige Sockel frei zugänglich
ist. Die flexible Leitung 47 kann dabei so flexibel ausgebildet
sein, daß sie den Hub der Unterdruckhaube 30 überbrückt, die
flexible Leitung 47 kann aber auch in angehobenem Zustand der
Unterdruckhaube 30 abgeklemmt sein, und dann im abgesenkten
Zustand der Unterdruckhaube 30 wieder angeschlossen zu werden.
Falls die Vakuumpumpe 48 mit der Unterdruckhaube 30 mit fährt,
kann die flexible Leitung 47, wie erwähnt, auch durch eine starre
Leitung ersetzt werden.
In dieser Ausgangsposition der Vorrichtung 10 wird nun ein zu
trocknendes Faß 60 auf den zweiten keilförmigen Sockel 20
aufgesetzt. Dies kann von Hand oder mittels einer üblichen
automatisierten Handhabungseinrichtung geschehen. Es versteht
sich auch, daß mehrere Vorrichtungen 10 nach Art eines Karussells
auf einem gemeinsamen Chassis angeordnet sein können, um die
Fässer 60 nacheinander in die Vorrichtungen 10 zu laden oder
aus ihnen zu entladen, wobei während eines Rundlaufes eines
solchen Karussells beispielsweise der gesamte Trockenvorgang
ablaufen kann.
Wenn das Faß 60 auf den zweiten keilförmigen Sockel 20 aufgesetzt
wurde, verfährt der Hubzylinder 17 die Hubstange 18 nach unten
und die Unterdruckhaube 30 gelangt in die in der Figur einge
zeichnete untere Endstellung. Die Anordnung ist dabei so
getroffen, daß beim Herabfahren der Unterdruckhaube 30 der mit
der Unterdruckhaube 30 starr verbundene Saugrüssel 40 in das
Spundloch 63 einfährt, da das Faß in einer Referenzposition
auf den zweiten keilförmigen Sockel 20 aufgesetzt worden war.
Die Länge des Saugrüssels 40 ist dabei so bemessen, daß der
Saugrüssel 40 bis an den tiefsten Punkt 71 reicht. Evtl.
Toleranzen werden durch das Schlauchstück 43 ausgeglichen, das
auch in der Lage ist, sich im unteren Bereich des Fasses 60
an die dort schräg verlaufende Wandung 64 schräg anzulegen.
Die Vakuumpumpe 48 wird nun eingeschaltet, so daß der Innenraum
des Fasses 60 langsam evakuiert wird.
Wenn als Vakuumpumpe 48 eine Wasserringpumpe mit aufgebautem
Gasstrahler verwendet wird, so ist es problemlos möglich, die
Restflüssigkeitsmenge 70 unmittelbar mit der Vakuumpumpe 48
abzusaugen und auch nachfolgend einen erheblichen Unterdruck
im Faß 60 bzw. in der Unterdruckhaube 30 einzustellen. Hierfür
beträgt die Nennleistung der Vakuumpumpe 48 beispielsweise 50
bis 90 m3/h.
Zugleich mit dem Einschalten der Vakuumpumpe 48 wird der Heizstab
55 in Betrieb genommen, beispielsweise mit der bereits genannten
Stromversorgung 58, so daß der Heizstab 55 aufgeheizt wird,
beispielsweise mit der bereits genannten Heizleistung von ca.
0,5 kW.
Da die Luft über den Saugrüssel 40 abgesaugt wird, der im Faß
60 mündet, strömt die Luft, die sich in der Unterdruckhaube
30 außerhalb des Fasses 60 befindet, durch das Spundloch 63
in das Faß ein, um dann ebenfalls abgesaugt zu werden. Da die
Luft außerhalb des Fasses 60 trockene Luft ist, entsteht ein
Spüleffekt, bei dem die im Faß 60 vorhandene feuchte Luft nach
und nach durch die trockenere Luft ersetzt wird. Das Verhältnis
VH/VF liegt hierzu beispielsweise zwischen 1,5 und 2,0.
Beim Absaugen wird naturgemäß zunächst die Restflüssigkeitsmenge
70 als Flüssigkeit abgesaugt, so daß hierfür nur die reine
Saugleistung erforderlich ist, nicht jedoch eine Verdampfungs
leistung. Diese Restflüssigkeitsmenge 70 beträgt bei der
genannten Neigung des Fasses 60 ungefähr zwei Drittel der
gesamten Restmenge an Flüssigkeit im Faß 60, die bei herkömm
lichen Waschverfahren ein Achtel bis ein Viertel Liter betragen
mag.
Währenddessen heizt der Heizstab 58 das Saugrohr 40 auf, so
daß die notwendige Verdampfungswärme - Heizstabwärme und
Speicherwärme des Fasses - für den Rest der im Faß 60 vorhandenen
Flüssigkeit, der sich nicht bei 70 am Boden angesammelt hatte,
verdampfen und abgesaugt werden kann.
Der Absaugvorgang nimmt eine gewisse Zeit in Anspruch und der
eingestellte End-Unterdruck von beispielsweise 22 bis 55 mbar
kann vorzugsweise für einige Zeit aufrecht erhalten werden,
beispielsweise für einige Minuten.
Nach Ablauf dieser Zeit oder nach Erreichen des eingestellten
End-Unterdruckes wird die Vakuumpumpe 48 ausgeschaltet und das
Ventil 49 geöffnet. Auf diese Weise strömt Trockenluft über
die Leitung 50 und das Saugrohr 40 in den Innenraum des Fasses
60. Da die Trockenluft unten aus dem Schlauchstück 43 des
Saugrüssels 40 austritt, entweicht die im Faß 60 noch vorhandene
Restluft, die sich auf dem End-Unterdruck befindet, teilweise
durch das Spundloch 63 in den Innenraum der Unterdruckhaube
30 außerhalb des Fasses 60. Durch diesen umgekehrten Spüleffekt
wird also weitere Feuchtigkeit aus dem Innenraum des Fasses
60 entfernt.
Wenn sich dann wieder Umgebungsdruck im Innenraum der Unter
druckhaube 30 eingestellt hat, wird die Unterdruckhaube 30
mittels des Hubzylinders 16 wieder nach oben in die Ausgangs
stellung verfahren. Das Faß 60 ist nun trocken und kann von
dem zweiten keilförmigen Sockel 20 abgenommen werden.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wurde zum Trocknen
eines Fasses 60 folgendes an Energie und Material aufgewendet:
An elektrischer Energie für den Antriebsmotor der Vakuumpumpe
80 sowie für die Beheizung des Heizstabes 55 waren insgesamt
0,185 kWh erforderlich. Für die Wiederbelüftung wurden 0,5 kg
an Wiederbegasungsluft von 20°C mit einem Taupunkt von +2°C
bei 8 bar verwendet. An Kühlwasser für die Vakuumpumpe 48 wurden
25 Liter von 15°C eingesetzt.
Vergleicht man diese Zahlen mit dem Energie- und Materialaufwand
bei herkömmlicher Faßtrocknung mit Heißdampf von 180°C zum
Erhitzen und Verdampfen der Restflüssigkeitsmenge, so sind bei
herkömmlicher Vorgehensweise für das Trocknen eines Fasses 60
ca. 5 kg Heißdampf von 180° bei 12 bar Druck erforderlich. An
Spülluft zum Ausspülen des Restdampfes ist das ca. 8- bis 9fache
Faßvolumen erforderlich, d. h. ca. 1,7 m3 von Spülluft bei 20°C
mit einem Taupunkt von +2°C bei 8 bar.
Bei gegenwärtigem Preisniveau bedeutet dies, daß die Kosten
des erfindungsgemäßen Verfahrens nur ca. 8% der Kosten der
konventionellen Trocknung ausmachen.
Es darf an dieser Stelle nochmals betont werden, daß der
geschilderte Beispielsfall der Faßtrocknung den Anwendungsbereich
der Erfindung nicht einschränkt. Die Erfindung kann selbstver
ständlich auch bei anderen Behältern, beispielsweise Kanistern,
Containern oder dgl. eingesetzt werden, die auf gleiche oder
ähnliche Weise industriell verwendet werden.
Claims (10)
1. Verfahren zum Trocknen von eine Zugangsöffnung aufweisenden
Hohlkörpern, insbesondere zum Trocknen von gewaschenen
Industriefässern (60), bei dem der Hohlkörper schräg
gestellt und eine im Hohlkörper enthaltene, an einem
tiefsten Punkt (71) des Hohlkörpers gesammelte Restflüssig
keitsmenge (70) aus dem Hohlkörper mittels eines durch
die Zugangsöffnung eingeführten Saugrüssels (40) entfernt
wird, gekennzeichnet durch die Schritte:
- a) Anordnen des Hohlkörpers in einer Unterdruckhaube (30), derart, daß die Zugangsöffnung nach oben weist;
- b) Evakuieren des Hohlkörpers mittels des von oben in den Hohlkörper eingeführten Saugrüssels (40) auf einen vorbestimmten Unterdruck;
- c) gleichzeitiges Beheizen des Saugrüssels (40); und
- d) Wiederbelüften des Hohlkörpers nach einer vorbestimm ten Zeit.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Restflüssigkeitsmenge (70) mittels einer Vakuumpumpe
(48) abgesaugt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Verhältnis der Volumina von Unterdruckhaube (30)
und Hohlkörper zwischen 1,5 und 2,0 liegt.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der Unterdruck unterhalb des
Sättigungsdruckes des Restwassers, vorzugsweise zwischen
10 mbar und 25 mbar eingestellt wird.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Wiederbelüften trockene
Luft, vorzugsweise getrocknete Preßluft, verwendet wird.
6. Vorrichtung zum Trocknen von eine Zugangsöffnung auf
weisenden und auf einer schrägen Auflage (12, 20) an
geordneten Hohlkörpern, insbesondere zum Trocknen von
gewaschenen Industriefässern (60), mit einer Aufnahmevor
richtung für die Hohlkörper und mit einem Saugrüssel (40)
sowie einer Verfahreinrichtung zum Einführen des Saugrüssels
(40) in die Zugangsöffnung, derart, daß das Ende des
Saugrüssels (40) sich am tiefsten Punkt (71) im Hohlkörper
befindet, gekennzeichnet durch:
- a) eine Unterdruckhaube (30), an der der Saugrüssel (40) befestigt ist und die mittels der Verfahreinrichtung abwärts in eine erste Stellung, in der sie den auf der Auflage (12, 20) stehenden Hohlkörper druckdicht umschließt und in der der Saugrüssel (40) von oben in die Zugangsöffnung eingeführt ist, sowie aufwärts in eine zweite Stellung bringbar ist, in der sie den Hohlkörper vollkommen freigibt;
- b) eine Vakuumpumpe (48) zum Erzeugen eines Unterdruckes im Hohlkörper; und
- c) eine Heizeinrichtung (55-58) für den Saugrüssel (40).
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
das Verhältnis der Volumina von Unterdruckhaube (30) und
Hohlkörper zwischen 1,5 und 2,0 liegt.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet,
daß der Saugrüssel (40) ein Ventil (49) zum Wiederbelüften
umfaßt.
9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis
8, dadurch gekennzeichnet, daß die schräge Auflage (12,
20) einen Winkel (α + β) zwischen 5° und 20°, vorzugsweise
15° mit der Horizontalen bildet.
10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis
9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vakuumpumpe (48) eine
Wasserringpumpe ist.
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8364 | No opposition during term of opposition | ||
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