DE102013006822A1 - Cleaning arrangement with a material storage container for the conveyor and cleaning methods - Google Patents
Cleaning arrangement with a material storage container for the conveyor and cleaning methods Download PDFInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Reinigungsanordnung (
Description
Die Erfindung betrifft eine Reinigungsanordnung zum Trockenreinigen eines Materialspeicherbehälters sowie ein Reinigungsverfahren hierfür.The invention relates to a cleaning arrangement for dry cleaning a material storage container and a cleaning method therefor.
Die
Die
Bei der
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Reinigungsanordnung mit einem Materialspeicherbehälter für die Fördertechnik sowie ein Reinigungsverfahren vorzusehen, bei denen eine effiziente Trockenreinigung durchführbar ist.It is an object of the invention to provide a cleaning arrangement with a material storage container for the conveyor and a cleaning method in which an efficient dry cleaning is feasible.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1, 2, 12 bzw. 15 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.This object is achieved with the features of
Heutzutage ist es angestrebt, eine Reinigung einer Fördereinrichtung, insbesondere von deren Materialspeicherbehältern, durchzuführen, ohne die Förderanlage in Einzelteile zerlegen zu müssen und diese einzeln reinigen zu müssen. Dieses so genannte CIP-Verfahren (Cleaning in Place Verfahren) wird normalerweise durchgeführt, indem eine Reinigungsflüssigkeit durch die Förderanlage durchgeleitet wird. Die Reinigungsflüssigkeit reinigt Ablagerungen des geförderten Materials (beispielsweise Pulver oder Granulat) und Verunreinigungen durch chemische und/mechanische Einwirkung der Reinigungsflüssigkeit. Dieses sogenannte Nassreinigen hat den Nachteil, dass einerseits verunreinigte Flüssigkeitsmengen anfallen, die aufgefangen und gegebenenfalls zur Wiederverwendung von den Verunreinigungen befreit werden muss. Oder die Entsorgung und Neuanschaffung der Reinigungsflüssigkeit verursacht hohe Kosten. Andererseits verbleiben innerhalb der Förderanlage Flüssigkeitsreste, die durch Aufheizen zeit- und kostenintensiv entfernt werden müssen. Diese Nachteile entfallen bei den oben angeführten Trockenreinigungsverfahren unter Verwendung von Druckluft. Diese haben jedoch den Nachteil, dass in bestimmten schwer zugängigen Bereichen der Fördereinrichtung hartnäckige Schichten des Materials oder von Verunreinigungen nicht effektiv entfernt werden. Beispielsweise ist die Deckelwand eines Materialspeicherbehälters ein bevorzugter Ablagerungsort für Verunreinigungen, die schwer zugängig sind. Bei den oben beschriebenen Trockenreinigungsverfahren ergibt sich eine Beschränkung der Wirksamkeit dadurch, dass der Durchsatz einer Druckluftströmung beschränkt ist (bzw. aufgrund der Drucklufterzeugungskosten teuer ist) und andererseits kritische Ablagerungsbereiche für Verunreinigungen ungenügend mit Druckluft beaufschlagt werden.Nowadays, it is desirable to carry out a cleaning of a conveyor, in particular of their material storage containers, without having to disassemble the conveyor into individual parts and to clean them individually. This so-called CIP (Cleaning in Place) process is usually carried out by passing a cleaning fluid through the conveyor. The cleaning fluid cleans deposits of the conveyed material (for example powder or granules) and impurities by chemical and / or mechanical action of the cleaning fluid. This so-called wet cleaning has the disadvantage that, on the one hand, contaminated quantities of liquid are produced, which must be collected and, if appropriate, freed from impurities for reuse. Or the disposal and purchase of the cleaning liquid causes high costs. On the other hand remain within the conveyor fluid residues, which must be removed by heating time consuming and costly. These disadvantages are eliminated in the above-mentioned dry cleaning method using compressed air. However, these have the disadvantage that in certain difficult to access areas of the conveyor stubborn layers of material or impurities are not effectively removed. For example, the top wall of a material storage container is a preferred deposit location for contaminants that are difficult to access. In the dry cleaning methods described above, the effectiveness is limited by restricting the flow rate of a compressed air flow (or expensive due to the compressed air generation cost) and by imparting insufficient air pressure to critical contaminant deposition areas.
Wenn hier und im Folgenden von ”Verunreinigungen” gesprochen wird, so sind darunter nicht nur Fremdkörper zu verstehen, sondern auch Ablagerungen des zu fördernden Materials. Die Materialablagerungen können eine ”Verunreinigung” darstellen, wenn beispielsweise bei der Fördereinrichtung ein Materialwechsel ansteht und das zuvor verwendete Material für das darauf folgende Material eine Verunreinigung darstellt. Oder mit einem Chargenwechsel geht die Verwendung eines jüngerein, befristet haltbaren Materials einher, sodass das vorherige Material aufgrund des Ablaufs der Haltbarkeit eine Verunreinigung darstellt (beispielsweise Milchpulver, Lebensmittelpulver oder dergleichen). Auch kann sich die ”Verunreinigung” durch Veränderung der Materialkonsistenz ergeben. Beispielsweise bildet ansonsten pulverförmiges Material als Ablagerung eine Schicht, die dann nicht mehr pulverförmig sondern schuppenartig ausfällt und so das Pulvermaterial verunreinigen kann.If here and in the following "impurities" is spoken of, then these are not only foreign bodies to understand, but also deposits of the material to be conveyed. The material deposits may constitute a "contaminant" if, for example, a change in material occurs at the conveyor and the previously used material is a contaminant for the subsequent material. Or a batch change involves the use of a more recent, time-stable material, such that the previous material is a contaminant due to the expiration of shelf life (eg, milk powder, food powder, or the like). Also, the "contamination" may result from changing the material consistency. For example, powdery material otherwise forms a layer as a deposit, which then no longer precipitates in powder form but like scales and can thus contaminate the powder material.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, bei der Reinigungsanordnung nach Anspruch 1 bzw. dem Verfahren nach Anspruch 12 den Materialspeicherbehälter für die Fördertechnik mit Druckluft zu beaufschlagen und den Innendruck im Behälter über Atmosphärendruck anwachsen zu lassen, sodass beim Auslassen des Überdrucks schwallartig Verunreinigungsmaterial mitgerissen wird. Hier kann zumindest der Materialspeicherbehälter mit Überdruck beaufschlagt werden. Durch das spontane bzw. schnelle Ablassen des Mediums aus dem Behälter wird eine hohe Gasströmung erzeugt, die die von den Wänden gelösten Verunreinigungen schlagartig mitführt oder durch das Überstreifen der Wände mit der beschleunigten Strömung werden zusätzlich Verunreinigungen von den Wänden gelöst. Aufgrund des vom Überdruck ausgelösten Massenstroms des Mediums ist der Abtransport der Verunreinigungen sehr effektiv.According to the invention it is proposed in the cleaning arrangement according to
Das Reinigungsmedium ist gasförmig und kann irgendeine Art von gereinigtem (trocken und ölfrei) Gas sein. Vorzugsweise ist das Medium gereinigte Druckluft, die kostengünstig ist. Im Folgenden wird das gasförmige Medium auch als ”Druckluft” bezeichnet, wobei das Medium tatsächlich nur in speziellen Fällen auf Druckluft beschränkt ist.The cleaning medium is gaseous and can be any type of purified (dry and oil-free) gas. Preferably, the medium is purified compressed air, which is inexpensive. In the following, the gaseous medium is also referred to as "compressed air", wherein the medium is actually limited to compressed air only in special cases.
Bei der Reinigungsanordnung gemäß Anspruch 2 bzw. bei dem Verfahren gemäß Anspruch 15 wird weitgehend auf den Aufbau eines Überdrucks verzichtet, sodass der Materialspeicherbehälter bzw. die Förderanlage nicht auf Druckluft ausgelegt und entsprechen zertifiziert sein muss. Um hier einen ausreichenden Materialtransport zum Abtransportieren der Verunreinigung zu erreichen, wird mittels des unter Druck stehenden Mediums, dass durch zumindest eine Düseneinrichtung in Richtung Behälterinnenwand geblasen wird, die Verunreinigung abgeblasen bzw. aufgewirbelt und gleichzeitig wird durch eine Luftzuführeinrichtung Außenluft in das Behälterinnere eingelassen. Vorzugsweise stellt dabei die Außenluft die Hauptmassenströmung, während die Medienströmung lediglich die Verunreinigung aufwirbelt. Damit wird Außenluft als günstiges Transportmedium verwendet, das die aufgewirbelten Verunreinigungen abtransportieren.In the cleaning arrangement according to
Soweit nicht anders angegeben, beziehen sich die folgenden Ausführungen für beide Typen von Reinigungsanordnungen (gemäß Anspruch 1 bzw. Anspruch 2). Die einzelnen Ausgestaltungsvarianten sind uneingeschränkt auch einzeln oder in Kombination mit anderen Ausgestaltungsvarianten bei den Verfahren anwendbar. Umgekehrt ist die Steuereinrichtung gemäß Anspruch 1 bzw. 2 dazu ausgelegt, sämtliche Verfahrensvarianten oder funktionelle Merkmale durch entsprechende Steuerung der Steuereinrichtung in Kombination oder im Einzelnen zu implementieren.Unless stated otherwise, the following statements relate to both types of cleaning arrangements (according to
Besonders vorteilhaft ist das gasförmige, unter Druck stehende Medium das Fördermedium, das ohnehin in der Förderanlage, in der der Materialspeicherbehälter zum Einsatz kommt, als Fördermedium verwendet wird.Particularly advantageous is the gaseous, pressurized medium, the pumped medium, which is anyway used in the conveyor system, in which the material storage tank is used as the pumped medium.
Die Absperreinrichtung kann am Ausgang des Materialspeichebehälters angeordnet sein, an oder in der Verbindungsleitung, oder an oder in der Abscheideeinrichtung, sodass die Absperreinrichtung eine Medienströmung vom Behälter zur Abscheideeinrichtung vollständig absperren kann. Die Absperreinrichtung kann auch bei der weitgehend druckfrei arbeitenden Reinigungsanordnung zum Einsatz kommen, um beispielsweise eine Reinigungsleitung zu schließen, wenn der Materialspeicherbehälter in der Förderanlage zur bestimmungsgemäßen Lieferung von zu förderndem Material verwendet wird und die Verbindung zur Abscheideeinrichtung verschlossen sein soll.The shut-off device can be arranged at the outlet of the material storage container, on or in the connection line, or on or in the separation device, so that the shut-off device can completely shut off media flow from the container to the separation device. The shut-off device can also be used in the largely pressure-free working cleaning arrangement to close, for example, a cleaning line when the material storage container is used in the conveyor system for the intended delivery of promotional material and the connection to the separator should be closed.
Die Absperreinrichtung kann eine reine Umschalteinrichtung sein, die umschaltbar ist zwischen 100% Sperren und vollständigem Freigeben (soweit technisch möglich). Alternativ ist die Absperreinrichtung in Zwischenstellungen ansteuerbar und versperrt den Durchgang nur teilweise oder gibt diesen nur teilweise frei. Beispielsweise kann die Absperreinrichtung bei der Anordnung mit nur geringem Überdruck eingesetzt werden, um den Abtransport von Außenluft und/oder Druckmedium in Richtung Abscheideeinrichtung zu drosseln. Beispielsweise kann bei einer aktiven Absaugung der Abscheideeinrichtung der Volumenstrom in Richtung Abscheideeinrichtung gedrosselt werden.The shut-off device can be a pure switching device that can be switched between 100% locking and full release (as far as technically possible). Alternatively, the shut-off device can be controlled in intermediate positions and blocks the passage only partially or only partially releases it. For example, the shut-off device can be used in the arrangement with only slight overpressure in order to throttle the removal of outside air and / or pressure medium in the direction of the separator. For example, in the case of an active extraction of the separating device, the volume flow in the direction of the separating device can be throttled.
Vorliegend wird vom ”Materialspeicherbehälter” gesprochen, dies kann jedoch auch als Gefäß bezeichnet werden oder ein der Materialbehälter mit einem Teil der Förderleitung wird zusammenfassend als ”Behälter” bezeichnet. Wenn beispielsweise die Absperreinrichtung unmittelbar vor der Abscheideeinrichtung angeordnet ist, wird auch die Verbindungsleitung dem Druckzyklus bzw. Trockenreinigungszyklus unterworfen.In the present case is spoken by the "material storage container", but this can also be referred to as a vessel or one of the material container with a part of the delivery line is collectively referred to as "container". If, for example, the shut-off device is arranged immediately in front of the separation device, the connection line is also subjected to the printing cycle or dry cleaning cycle.
Vorteilhaft weist die Reinigungsanordnung mehrere Düseneinrichtungen auf, die jeweils separat mit dem Druckmedium beaufschlagbar sind (beispielsweise durch Zwischenschalten eines Ventils zwischen jeder Düseneinrichtung und der Druckmedienquelle), sodass das Druckmedium jeweils nur über eine der Düseneinrichtungen in den Behälter eingeleitet wird. Dadurch lässt sich die Effizienz des Absprühens der Behälterinnenwand mit dem Druckmedium erhöhen, da dann durch die jeweilige Düseneinrichtung mit erhöhtem Druck ein Druckstrahl erzeugt werden kann. In diesem Fall können die Düseneinrichtungen sukzessive und zeitversetzt mit Druckmedium versorgt werden.Advantageously, the cleaning arrangement has a plurality of nozzle devices which can each be acted upon separately with the pressure medium (for example by interposing a valve between each nozzle device and the print medium source), so that the pressure medium is only introduced into the container via one of the nozzle devices. As a result, the efficiency of the spraying of the container inner wall with the pressure medium can be increased, since then a pressure jet can be generated by the respective nozzle device with increased pressure. In this case, the nozzle devices can be supplied successively and time-shifted with pressure medium.
Bei der mit Überdruck arbeitenden Reinigungsanordnung wird vorzugsweise der Druck bei geöffneter Absperreinrichtung aus dem Behälter abgelassen, während kein Druckmedium durch die Düseneinrichtung zugeführt wird und umgekehrt wird Druckmedium durch die Düseneinrichtung eingeleitet, während die Absperreinrichtung geschlossen ist. Es kann jedoch auch vorgesehen werden (beispielsweise für eine erste Vorreinigung), dass Druck durch eine oder mehrere Düseneinrichtung eingeleitet wird, während die Absperreinrichtung noch geöffnet ist.In the case of the overpressure cleaning arrangement, the pressure is preferably released from the container when the shut-off device is open, while no pressure medium is supplied through the nozzle device, and conversely, pressure medium is introduced through the nozzle device while the shut-off device is closed. However, it can also be provided (for example for a first pre-cleaning) that pressure is introduced through one or more nozzle devices while the shut-off device is still open.
Vorteilhaft erfolgt die Zufuhr von Außenluft durch die Luftzuführeinrichtung durch tangentialen bzw. schrägstehenden Einlass in das Behälterinnere, sodass sich im Behälterinneren ein Wirbel bzw. Zyklon ausbildet, der zusätzlich zur Wirkung der Düsenstrahlen die Behälterinnenwände überstreicht und so die Wirkung des Entfernens von Verunreinigungen erhöht. Die Ausbildung eines Wirbels bzw. Zyklons funktioniert auch bei eckigen Behältern, da in der Regel auch in diesen ein Wirbel ausgebildet werden kann bzw. bei Behältern mit eckigem Querschnitt die Ecken in der Regel abgerundet sind. Alternativ oder zusätzlich wird die eingeleitete Außenluft durch die Luftzuführeinrichtung in Richtung Behälterdecke geleitet, so dass die von dem oder den Druckluftstrahlen aufgewirbelten Verunreinigungen unmittelbar im Zuluftstrom abtransportiert werden. In Ausgestaltung kann anstelle oder zusätzlich zum tangentialen Eintritt der Außenluft durch die Luftzuführeinrichtung ein Luftstrom auch gegen die obere Innenwand bzw. Deckelinnenwand des Behälters gerichtet werden, um wie beim tangentialen Eintritt ein möglichst vollständigen Luftaustausch zwischen der mittels des Druckmediums abgelösten Staubwolke und der Außen- bzw. Frischluft zu erreichen. Advantageously, the supply of outside air through the air supply by tangential or inclined inlet into the container interior, so that forms a vortex or cyclone inside the container, which in addition to the effect of the jets sweeps the container inner walls and thus increases the effect of removing impurities. The formation of a vortex or cyclone also works with square containers, since usually in these a vortex can be formed or in containers with polygonal cross-section, the corners are rounded as a rule. Alternatively or additionally, the introduced outside air is passed through the air supply device in the direction of the container ceiling, so that the impurities whirled up by the compressed air jet or air jets are transported away directly in the supply air flow. In a refinement, instead of or in addition to the tangential entry of the outside air through the air supply device, a flow of air can also be directed against the upper inner wall or inner wall of the container, in order to ensure the most complete possible air exchange between the dust cloud detached by the pressure medium and the outer or inner wall To reach fresh air.
Vorteilhaft ist der Auslass vom Behälter zur Abscheideeinrichtung an einer unteren Stelle bzw. am unteren Bereich des Behälters angeordnet, sodass innerhalb des Behälters der Strom der Verunreinigungen von oben nach unten gerichtet ist. Dadurch ist die erforderliche Luftströmungsmenge reduziert, da das Material nicht entgegen der Schwerkraft angehoben werden muss.Advantageously, the outlet from the container to the separator at a lower point or at the bottom of the container is arranged so that within the container, the flow of impurities is directed from top to bottom. As a result, the required amount of air flow is reduced because the material does not have to be raised against gravity.
Bei der zumindest ein Düseneinrichtung sind vorzugsweise Mehrlochdüsen und/oder ein oder mehrere Schlitzdüsen vorgesehen, die jeweils einen Druckluftstrahl mit definierter Strahlrichtung ausbilden. Vorteilhaft sind die Düsen bei feststehenden Düseneinrichtungen so ausgerichtet, dass der Medienstrahl die Behälterinnenwand senkrecht oder nahezu senkrecht beaufschlagt, so dass die mechanische Wirkung des Ablösens von Verunreinigungen optimiert ist. Auch bei beweglichen Düseneinrichtungen sind vorzugsweise die Düsen so ausgerichtet, dass der Druckstrahl zumindest die meiste Zeit senkrecht oder in einem spitzen Winkel zur Oberflächennormalen auf die Oberfläche auftrifft.In the case of the at least one nozzle device, multi-hole nozzles and / or one or more slot nozzles are preferably provided, which each form a compressed-air jet with a defined jet direction. In the case of fixed nozzle devices, the nozzles are advantageously oriented so that the media jet acts on the container inner wall perpendicularly or almost vertically, so that the mechanical effect of detaching contaminants is optimized. Even with movable nozzle devices, the nozzles are preferably aligned so that the pressure jet impinges on the surface at least for most of the time perpendicular or at an acute angle to the surface normal.
Durch das Abblasen der Verunreinigung von der Behälterinnenwand werden die Verunreinigungen in einer Staubwolke innerhalb des Druckmediums und/oder der Außenluft dispergiert und in eine Form überführt, die mittels eines gasförmigen Stroms einfach abzutransportieren ist. Vorzugsweise wird bei der Version mit dem Überdruckbehälter das Material innerhalb des Volumens des Behälters durch Aufbau eines Drucks gespannt und dadurch auch für den Abtransport verdichtet.By blowing off the contamination from the container inner wall, the impurities are dispersed in a cloud of dust within the pressure medium and / or the outside air and converted into a form that is easy to remove by means of a gaseous stream. Preferably, in the version with the overpressure container, the material within the volume of the container is tensioned by building up a pressure and thereby also compressed for removal.
Besonders vorteilhaft wird der Reinigungszyklus mit Druckaufbau und/oder intervallartigem Einströmlassen des Druckmediums durch die Düseneinrichtung wiederholt, sodass durch den Mehrfachspüleffekt die Verunreinigungen verdünnt und entfernt werden.Particularly advantageously, the cleaning cycle is repeated with pressure build-up and / or intermittent inflow of the pressure medium through the nozzle device, so that the impurities are diluted and removed by the Mehrfachspüleffekt.
Anhand von Figuren werden Ausführungsbeispiele der Erfindung im Folgenden näher erläutert. Es zeigen:With reference to figures, embodiments of the invention will be explained in more detail below. Show it:
Die
Bei dieser Ausführung kann das Ventil
Der Spüldeckel
Mittels eines Ventils
Bei der Ausgestaltung des Trockenreinigens nach
Durch Öffnen des Ventils
Wie weiter in
Da beim schwallartigen Entleeren des Überdrucks in Richtung Ausgang (Ventil
Durch den Spüldeckel
In Ausgestaltung wird zeitlich versetzt nur eines der Ventile
Selbstverständlich kann auch bei der Anordnung von
Mittels des zuvor beschriebenen Drucksensors
Die Steuereinheit
Bei dem in
Bei dem in
Wie oben bereits erwähnt, können die Düsenanordnungen wie in
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 22
- Sendebehältersend containers
- 44
- SeitenwandSide wall
- 66
- Behälterbodencontainer bottom
- 77
- Bodenwandbottom wall
- 88th
- Krümmerelbow
- 1010
- Behälterdeckelcontainer lid
- 1212
- Spannringclamping ring
- 1313
- Konsoleconsole
- 1414
- Säulepillar
- 1616
- Befüllungsventilfilling valve
- 1717
- BefüllungsdurchgangFilling passage
- 1818
- Motor-/GetriebeeinheitEngine / transmission unit
- 2020
- Blindflanschblind flange
- 2222
- Überdruck-/SicherheitsventilPressure / vacuum relief valve
- 24, 2624, 26
- Anschlussstutzenspigot
- 2828
- Belüftungskerzeventilation candle
- 3030
- Entlüftungsventilvent valve
- 3232
- Motor-/GetriebeeinheitEngine / transmission unit
- 3434
- Füllstandsmelderlevel indicator
- 3636
- Drucksensorpressure sensor
- 4040
- Auslassventiloutlet valve
- 4242
- Antriebdrive
- 4444
- Förderstreckeconveyor line
- 4646
- Absaugungsuction
- 4848
- Staubbehälterdust container
- 5050
- Sauggebläseaspirator
- 5252
- DruckluftversorgungAir Supply
- 54, 54a, b, c54, 54a, b, c
- Zuleitungsupply
- 56, 56a, b, c56, 56a, b, c
- VentilValve
- 5858
- SpüldeckelSpüldeckel
- 6060
- Abstandsrohrspacer tube
- 6262
- Schwenkarmswivel arm
- 6464
- Druckstrahlpressure jet
- 7070
- Tangentialeinlasstangential inlet
- 7272
- VentilValve
- 7474
- Zykloncyclone
- 76a, b, c76a, b, c
- Winkelleitungangle line
- 7878
- Kugelkopfball head
- 8080
- Druckstrahlpressure jet
- 8484
- Steuereinheitcontrol unit
- 86, 8886, 88
- PhotoreflektorPhoto reflector
- 90, 9090, 90
- Düsejet
- 9292
- Drehlagerpivot bearing
- 9494
- Radialschlitzradial slot
- 9696
- Kopfschlitzhead slot
- 100100
- MehrfachschwenkarmMehrfachschwenkarm
- 102102
- Drehlagerpivot bearing
- 104104
- Hauptarmmain arm
- 106106
- Nebenarmtributary
- αα
- Winkelangle
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 202010005875 U [0002, 0036] DE 202010005875 U [0002, 0036]
- DE 3900664 C2 [0003] DE 3900664 C2 [0003]
- DE 102011112016 B3 [0004] DE 102011112016 B3 [0004]
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| ES201331381A ES2554560B1 (en) | 2013-04-22 | 2013-09-23 | Arrangement and cleaning procedure of a material storage container for the transport technique |
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|---|---|---|---|
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