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DE10216783A1 - Verfahren, Fluid und Vorrichtung zum Reinigen von Oberflächen - Google Patents

Verfahren, Fluid und Vorrichtung zum Reinigen von Oberflächen

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DE10216783A1
DE10216783A1 DE10216783A DE10216783A DE10216783A1 DE 10216783 A1 DE10216783 A1 DE 10216783A1 DE 10216783 A DE10216783 A DE 10216783A DE 10216783 A DE10216783 A DE 10216783A DE 10216783 A1 DE10216783 A1 DE 10216783A1
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Abstract

Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zum Reinigen von Oberflächen dadurch gekennzeichnet, dass ein Reinigungsfluid mit mindestens einer flüssigen Komponente und einer abrasiven Partikelkomponente an der Oberfläche entlang geleitet wird. Erfindungsgemäß ist ferner ein solches Reinigungsfluid sowie Füllkörper und ein Strömungskörper, insbesondere für ein solches Reinigungsverfahren, der durch ein Wandelement gekennzeichnet ist, welches sich dazu eignet, einen Querschnitt der Leitung auszufüllen bis auf einen Randspalt zwischen der Außenrandkontur und der Leitungsinnenwand. Ferner betrifft die Erfindung eine Pump- oder Fördervorrichtung.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen von Oberflächen, zum Schleifen, Entgraten, Polieren und Entzundern von Oberflächen, ein Reinigungsfluid insbesondere für ein solches Verfahren, einen Füll-/Strömungskörper insbesondere für ein solches Verfahren, ein Rückgewinnungsverfahren, um aus den gebrauchten verschmutzten Fluids die Wertkomponenten erneut einsetzen zu können, und eine Pump-/Fördervorrichtung insbesondere für ein solches Verfahren.
  • Zum Reinigen von Oberflächen sind zahlreiche Verfahren und Vorrichtungen bekannt. Vielfach handelt es sich um die Anwendung von Wischvorrichtungen, mit deren Hilfe Verunreinigungen durch Reibung und dadurch einwirkende Scherkräfte von der Oberfläche abgenommen werden. Aber auch viele andere physikalische Effekte sind im Stand der Technik beim Reinigen verwendet, wenn z. B. von einem Schwamm in Reinigungsflüssigkeit gelöste Partikel, die vorher mit dem Schwamm abgewischt wurden, aufgesogen werden. Auch sind Verfahren bekannt, bei denen auf den Effekt des Wischens im Wesentlichen verzichtet wird und bei denen Lösungsmittel durch chemische Reaktion Verschmutzungen entfernen. Letztere Verfahren finden insbesondere dort Anwendung, wo Oberflächen für Wischwerkzeuge unzugänglich sind. Dies ist z. B. in Rohrleitungen der Fall, die aufgrund z. B. kurvenreichen Verlaufs nicht dazu geeignet sind, durch langstielige Bürsten oder durch Seilbürsten gereinigt zu werden.
  • Beispielsweise werden zur Reinigung der in Lackieranlagen üblichen Ringleitungen sogenannte "Reinigungslacke" angeboten. Diese "Lacke" lassen sich mit den in diesen Anlagen vorhandenen Lackpumpen fördern, ohne an diesen selbst Zerstörungen durch Abrasion oder chemischen Angriff hervorzurufen. Entsprechend gering ist die Reinigungswirkung in den zu reinigenden Leitungen.
  • Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein wirkungsvolles Verfahren zum Reinigen von Oberflächen, zum Schleifen, Entgraten, Entzundern und Polieren von Oberflächen, dessen Handhabung vereinfacht ist, sowie ein Reinigungsfluid und Strömungs- bzw. Füllkörper und eine Pump-/Fördervorrichtung für ein solches Verfahren zu schaffen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß von einem Verfahren nach Anspruch 1, einem Reinigungsfluid nach Anspruch 10, Strömungskörpern nach Anspruch 21, bzw. Füllkörpern nach Anspruch 20 und einer Pump-Fördervorrichtung nach Anspruch 25 erfüllt. Bevorzugte Ausführungsgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Die im Folgenden beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren, Medien, Pump- und Fördervorrichtungen gelten sinngemäß und analog für den vom Anwendungsgebiet weitestgehend vergleichbaren Bereich der Schleif-, Entgrat-, Entzunder- und Polieranwendungen in schwer zugänglichen Apparaten, Rohrleitungen und Oberflächen beliebiger Formgebung.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Reinigen von Oberflächen wird ein Reinigungsfluid an der Oberfläche entlang geleitet, und das Reinigungsfluid hat mindestens eine flüssige Komponente sowie eine sehr abrasive Partikelkomponente. Die an der Oberfläche entlang strömenden (hoch-)abrasiven Partikel tragen erfindungsgemäß Verunreinigungen von der Oberfläche ab, und das Reinigungsfluid befördert sie mit seiner Strömung von der Oberfläche weg. Vorzugsweise ist die Oberfläche eine Innenwand einer Leitung, eines Apparates und das Reinigungsfluid wird vorzugsweise durch die Leitung bzw. auf die Oberfläche des Apparates gepumpt. Oberflächen beliebiger (unzugänglicher) Formgebung können analog behandelt werden.
  • Für das Reinigungsfluid bevorzugt ist eine flüssige Komponente, die die Faktoren:
    • - chemische Lösekraft
    • - abrasive Komponente
    • - suspensionsstabilisierende Komponente
    • - korrosionsschützende Komponente
    • - glanzbildende Komponente
    enthält.
  • Wesentlich für die Erzielung eines Reinigungseffektes ist die hohe Geschwindigkeit des Fluidums direkt an der Oberfläche. Es muss eine "Pfropfenströmung", besser noch eine hochturbulente Strömung durch geeignete Maßnahmen erreicht werden.
  • Das Ausbilden der Pfropfenströmung oder einer stark ausgeprägten turbulenten Strömung kann erfindungsgemäß durch Füllkörper als Beigabe zu dem Reinigungsfluid vorzugsweise in Form von Bällen, Kugeln, Stäben, Scheiben, Rohrabschnitten oder Ähnlichem begünstigt werden.
  • Molche oder molchähnliche Schwämme können ebenfalls Hilfsweise zum unterstützenden Einsatz kommen.
  • Geführte Strömungskörper, (Staukörper) und/oder der Einsatz geeigneter Düsensysteme können die erforderlichen Strömungsprofile erforderlichenfalls erzeugen und/oder unterstützen.
  • Die Partikel des Reinigungsfluids haben vorzugsweise eine Korngröße zwischen 0,5 und 3000 µm. Ihre Außenkontur kann rund, zackig, zerklüftet und/oder scharfkantig sein, wobei die Wahl der jeweiligen Außenkontur und der Korngröße z. B. von Werkstoff und der Rauhigkeit der zu reinigenden Oberfläche abhängt. Die Partikel können aus Glas, Kunststoff, Glaspulver, Keramikpulver, Korund, Aluminiumoxid, Titanoxid, Siliziumkarbid, Hartmetall, Hartmetallpulver, Quarz, Kaolin, Glasfaser-/Kohlefasermehl und/oder Bentonit und ähnlichen Materialien hergestellt sein.
  • Die flüssige Komponente gewährleistet zum Einen die Pumpfähigkeit, zum Anderen soll sie eine möglichst starke Löse- und/oder Quellkraft für die abzulösenden Verunreinigungen erzeugen. Außerdem bildet sie vorzugsweise eine makromolekulare Gelstruktur aus, die die Sinkgeschwindigkeit der abrasiven Partikel vermindert. Als Komponenten der flüssigen Phase kommen im Prinzip alle organischen Lösemittel/Flüssigkeiten, wie z. B., Alkohole, Ketone, Ester, Ether, Acetate, Glykole, Glykolether, Amine, Amide, aliphatische und auch aromatische Kohlenwasserstoffe, etc. außerdem natürlich Wasser und Mischungen aus den vorgenannten Stoffen in Betracht. Die Auswahl der Gelbildenden bzw. thixotropierenden Komponenten im Zusammenspiel mit einem Lösungsmittel ist von großer Bedeutung für die Wirkungsweise des Gesamtsystems. Dabei soll die Sinkgeschwindigkeit der abrasiven Partikel möglichst niedrig gehalten werden, andererseits aber die abrasive Eigenschaft der Partikel an der Rohr-/Apparatewandung nicht eingeschränkt werden, denn das Fluid soll eine möglichst intensive Wandberührung der abrasiven Partikel gewährleisten, was erfindungsgemäß durch hohe Strömungsgeschwindigkeiten, turbulente Strömungen und insbesondere beschleunigte Wandströmungen möglich ist. Mögliche gelbildende bzw. thixotropierende Komponenten sind modifizierte Zellulosen, Polyvinylpyrrolidone, Polyacrylate, Polysuccinate, Polysulfonsäuren, Flockungshilfsmittel, Polycarbonsäuren, pyrogene Kieselsäuren und/oder Poly-Ethylenglykole und ähnlich wirkende Substanzen.
  • In Einzelfällen ist es möglich die Dichte der Schleifpartikel und die Dichte des Reinigungsfluids dergestalt anzugleichen, dass die Partikel in der Schwebe gehalten werden, ohne dass eine hemmende Gelkomponente zugefügt werden muss.
  • Lösungssystemabhängig können thixotropierende Komponenten und Effekte den Schwebezustand der Schleifpartikel hervorragend unterstützen, ohne die turbulente Wandströmung durch unnötige Viskositäts-Erhöhung zu bremsen.
  • Zur Passivierung insbesondere in wässrigen Lösungen sind passivierende, basifizierende Komponenten wie z. B. Amine bevorzugt, wobei z. B. DMEA oder andere Aminoalkohole sowie klassische Korrosionsschutzinhibitoren wie z. B. Alcylsulfonate einsetzbar sind. Zur Vergrößerung der ablösenden Reinigungskräfte sind tensidische und/oder emuligierende Komponenten, ganz allgemein grenzflächenaktive Stoffe, bevorzugt. Hier lassen sich z. B. Alkylsulfonate, Alkyphosphate, Alkylamine, ganz allgemein anionische, kationische und/oder nichtionische Tenside/Emulgatoren und ggf. auch Seifen verwenden. Aber auch andere suspensionsstabilisierende Komponenten sind anwendbar.
  • Vorzugsweise ist das Reinigungsfluid wie folgt zusammengesetzt. Der Anteil Lösungsmittel beträgt vorzugsweise 10 bis 90%, abrasive Partikel 10 bis 90%, Gelbildner 1 bis 15%, passivierende Bestandteile 0,1 bis 3%, tensidische, emulgierende Komponenten 0,1 bis 5% und suspensionsstabilisierende Komponenten 0,1 bis 5%, Füllkörper 0-80%, thixotropierende Komponenten 0-5%, glanzbildende Komponenten 0-5%. Die Bereiche sind insbesondere deshalb so weit angegeben, weil aufgrund der Anwendungsvielfalt des Reinigungsfluids bezüglich Oberflächenwerkstoff und Beschaffenheit das Reinigungsfluid vorzugsweise anpassbar sein soll. Dabei ist es auch die Art der Verschmutzung und die Rohr-/Apparate-/Oberflächengeometrie (Länge, Durchmesser, Hinterschneidungen und Krümmungsradien), welche die Zusammenstellung beeinflussen.
  • Die hohe Viskosität des flüssigen Anteils des Reinigungsfluids begünstigt dabei den Transport der Partikel mit dem Fluid, während ein dünnflüssiges Fluid für eine hohe Schleifkraft des Korns an der Oberfläche sorgt.
  • Bei größeren Rohrdurchmessern kann ein Strömungsprofil entstehen, bei dem im Wandbereich aufgrund von Wandreibung das Fluid mit sehr geringer Geschwindigkeit strömt oder sogar ruht, obwohl die mittlere Fließgeschwindigkeit durch die Leitung beträchtlich ist. Während bei geringen Rohrdurchmessern eine hinreichend große Fließgeschwindigkeit auch im Bereich der Wandungen entsteht, kann sich bei größeren Rohrdurchmessern die Schleifwirkung dort wegen der geringen Geschwindigkeiten nachteilig beträchtlich reduzieren. Um diesem Nachteil entgegenzuwirken, wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, um eine beschleunigte und/oder turbulente Wandströmung zu bewirken oder zu begünstigen, vorzugsweise ein Strömungskörper von dem Reinigungsfluid mitgeführt, der mit einem Wandelement den Querschnitt der Leitung bis auf einen Randspalt zwischen dessen Außenrandkontur und der Leitungsinnenwand ausfüllt. Durch den Randspalt strömt dann das Reinigungsfluid, welches schneller strömt als der Strömungskörper, an der Leitungsinnenwand entlang und bewirkt die erfindungsgemäße Reinigung mittels der abrasiven Partikel. Ähnlich wirken sich dem jeweiligen Problem angepasste Düsenelemente aus.
  • Ultraschall oder andere Schwingungen können im Übrigen das erfindungsgemäße Reinigungsverfahren unterstützen.
  • Für kreisförmige Leitungsquerschnitte ist die Außenrandkontur des Wandelementes des Strömungskörpers vorzugsweise selbst im Wesentlichen kreisförmig. Auf der Außenrandkontur können vorzugsweise Distanzhalter angeordnet sein, die von der Außenrandkontur radial nach außen vorspringen, um den Randspalt für die Durchströmung durch das Reinigungsfluid offen zuhalten und die Außenrandkontur des Wandelementes nicht an der Leitungsinnenwand direkt anschlagen zu lassen. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind im Folgenden mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
  • Fig. 1 bis Fig. 4 zeigen jeweils alternative Ausgestaltungen eines erfindungsgemäßen Strömungs-/Düsenkörpers in einer zu reinigenden Leitung in Seiten- und Vorderansicht; und
  • Fig. 5 veranschaulicht das erfindungsgemäße Verfahren,
  • Fig. 6 zeigt ein schematisches Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Reinigungs- und Wiederverwendungsverfahrens und
  • Fig. 7 zeigt eine geschnittene Seitenansicht von einer aus zwei in Reihe geschalteten Apparaten bestehenden erfindungsgemäßen Pump-/Fördervorrichtung.
  • In Fig. 1 ist eine Rohrleitung 2 erkennbar, die von einem Reinigungsfluid 4 durchströmt wird, in dem abrasive Partikel 6 (nicht dargestellt) enthalten sind. Die Strömung des Fluids 4 führt einen Strömungskörper 8 mit sich. Der Strömungskörper 8 hat ein Wandelement, das den Querschnitt der Leitung 2 bis auf einen Randspalt 10 zwischen sich und der Innenwand der Leitung 2 ausfüllt. Damit der Strömungskörper 8 in der Leitung nicht zwischen den Leitungsinnenwänden hin und her taumelt, sondern einen kreisringförmigen gleichmäßigen Randspalt 10 freilässt, springen Distanzhalter 12, die gleichmäßig auf der Außenrandkontur des Wandelementes 8 verteilt sind, radial nach außen von der Außenrandkontur vor. Sie gleiten auf der Innenwand der Leitung 2 entlang, und können auch federnd ausgebildet sein, um möglichen Unebenheiten auf der Leitungsinnenwand auszuweichen. Damit das halbkugelförmige Wandelement 8 des Strömungskörpers 6 in der Leitung 2 in der dargestellten Orientierung ausgerichtet bleibt, zieht es ein Schleppankerelement hinter sich her, das nur durch eine Ankerleine 14 angedeutet ist.
  • Fig. 2 zeigt eine alternative Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Strömungskörpers 8A. Dieser ist mit vier zueinander parallelen, ebenen, mit Zwischenraum aneinander befestigten und in ihrer Außenrandkontur miteinander fluchtenden Wandelementen 8A aufgebaut. Die Außenrandkontur der Wandelemente 8A entspricht der Innenkontur der Leitung 2, so dass die Wandelemente 8A den Querschnitt der Leitung 2 zunächst vollständig ausfüllen, jedoch in Form der Randspalt-Einbuchtungen 10A, die radial nach innen in die Außenrandkontur der Wandelemente hinein ausgebildet sind, einen Durchgang für das Reinigungsfluid entlang der Leitungsinnenwand freihalten. Die Randspalteinbuchtungen 10A sind auf dem Umfang der Außenrandkontur jedes Wandelementes 8A gleichmäßig verteilt. Die vier Wandelemente 8A sind aber um ihre Mittelachse gegeneinander verdreht, so dass das Reinigungsfluid 4 an jedem Umfangssektor der Innenwand der Leitung 2 entlang strömt und reinigt. Ebenso wie der im folgenden beschriebene alternative Strömungskörper 6B gemäß Fig. 3 weist auch der Strömungskörper 6A gemäß Fig. 2 einen Schleppanker auf, der durch die Ankerleine 14 angedeutet ist.
  • Das Wandelement 8B des Strömungskörpers 6B gemäß Fig. 3 ist von einer spiralförmig gewundenen Bürste gebildet, deren Borsten radial von einer Mittelachse 14 gegen die Innenwand der Leitung 12 vorspringen. Die Bürste ist hier nur schematisch angedeutet. So kann entsprechend der Darstellung in Fig. 3 der Wandkörper auch als massiver spiralförmiger Wandkörper 8B ausgebildet sein, gewissermaßen als Gewinde mit sehr tiefen Gewindegängen, durch die dann das Fluid 4 wie durch ein Labyrinth hindurchströmt.
  • Fig. 4 zeigt eine Variante der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung 8, bei der gewissermaßen die Schleppankerleine 14 zu einer Leitung 14A erweitert ist, durch die das Reinigungsfluid 4 mit zusätzlich beschleunigter Strömung hinterseitig gegen den Strömungskörper 6 gepumpt wird, um dann durch den Randspalt 10 mit noch vergrößerter Geschwindigkeit und daher erhöhter Reinigungswirkung hindurchzuströmen (Düsensystem).
  • Fig. 5 schließlich zeigt ganz allgemein die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ohne die erfindungsgemäßen Strömungskörper. Hilfsweise werden hier die genannten Füllkörper oder Molche zur Erzeugung der Pfropfenströmung eingesetzt.
  • Die Pumpe 16 pumpt ein erforderlichenfalls mit Füllkörpern oder Molchen aufgeladenes Reinigungsfluid 18.
  • Die so erzeugte Pfropfenströmung des Reinigungsfluids 4 in der Leitung 2 lässt das Reinigungsfluid 4 mit seinen abrasiven Partikeln 20 auch an der Leitungswand 2 entlang strömen und reinigt diese erfindungsgemäß
  • Die Pumpe 16 ist vorzugsweise eine Membranpumpe. Es können mit abnehmender Eignung auch Kolben-, Exzenterschnecken-, Schlauch-, oder eventuell sogar Kreiselpumpen eingesetzt werden.
  • Den oben genannten Pumpen sind im Gesamtverfahren enge und verscheißreiche Grenzen gesetzt. Aus diesem Grunde liegt dem Gesamtverfahren eine aus Fig. 7 hervorgehende verschleißarme Fördervorrichtung zugrunde.
  • Bei dem Verfahren wird das Reinigungsfluid solange im Kreis gefördert, bis eine ausreichende Reinigungswirkung erzielt wurde. Zum vollständigen Austrag aller Partikel ist es erforderlich, am Ende des Reinigungsvorganges das Reinigungsfluid mit dem partikelfreien Trägermaterial auszutragen.
  • Das Trägermaterial selbst wird mit dem gelfreien Lösungsmittel ausgespült. Dieses Reinigungslösungsmittel wird solange über einem Feinfilter im Kreis gefahren, bis alle abrasiven Bestandteile aus dem Leitungssystem gespült sind.
  • Nach der Durchführung des Gesamtverfahrens liegt eine verunreinigte Mischfraktion aus abrasivem Reinigungsfluid, partikelfreiem Trägermaterial und reiner Lösungsmittelkomponente vor.
  • Integraler Bestandteil der Gesamterfindung ist ein Verfahren zur Rückgewinnung der wesentlichen Inhaltsstoffe des Fluidums.
  • Dies sind:
    die abrasiven Komponenten
    die Füllkörper
    das Lösungsmittel
  • Dieser Wieder-Aufbereitungs-Prozess ist in Fig. 6 schematisch dargestellt. Nach Abschluss des gesamten Reinigungsprozesses wird die Mischung aus allen Komponenten in einem Vortrenn-Behälter (26) in die flüssige Komponente und die Partikel-/Füllkörperkomponente getrennt. Der zurückbleibende Festkörper wird durch flotierende Waschung von Schmutz- und Feinpartikeln im gleichen Behälter befreit.
  • Der gereinigte Festkörper wird durch waschende Siebung in Behälter 26a in abrasiven Feinanteil und ggf. Füllkörperfraktion getrennt 38. Beide Fraktionen werden nach der evtl. Trocknung verarbeitet.
  • Die abrasive Fraktion muss u. U. noch von Feinanteilen durch Siebung oder Sichtung befreit werden (40).
  • Die abgetrennte verschmutzte Flüssigphase wird destillativ aufgearbeitet. Zur Wiederverwendung kommen die Lösungsmittelanteile.
  • Die Lösemittel werden konfektioniert (36), mit den erforderlichen Additiven (42) versetzt und in einer Mischstufe (22) mit den erforderlichen abrasiven Medien und den Füllkörpern versetzt.
  • Besondere Bedeutung kommt der erfindungsgemäßen verschleißarmen Spezial- Druckfördereinheit zu.
  • Mit Blick auf Fig. 7 ist eine erfindungsgemäße Pump-/Fördervorrichtung 44, 46 erkennbar. Zunächst wird die Pumpvorrichtung 44 beschrieben, die unter Hochdruck Reinigungsfluid in eine zu reinigende Leitung 48 pumpt.
  • Diese Einheit stellt ein Druckwechsel-Kessel-System dar, bestehend aus zwei Druck-Rührwerksbehältern, die durch abwechselnde Gasdruck- Beaufschlagung das Medium in die Rohrleitung (Apparat, beliebig geformte Oberfläche) fördern, die dann wiederum das aus der Leitung austretende Medium im alternierenden ersten Behälter wieder aufrühren, um es sodann aus diesem unter Druckbeaufschlagung in den zweiten Behälter zu fördern, der dann diese Mischung unter Kreisführung mit Hochdruck in die Leitung pumpt.
  • Der gesamte Arbeitsgang beginnt damit, das der Druck-Rührbehälter Nr. I (66) mit dem Reinigungsfluid beschickt wird. U. U. wird das Reinigungsfluid in diesem Behälter aus der flüssigen Komponente und den abrasiven Bestandteilen einschließlich der Füllkörper erst aufgebaut.
  • Die gut durchmischte Mixtur wird dann unter Gasdruck-Beaufschlagung in den Hochdruck-Rührbehälter II (50) gefördert, aus dem sie dann wie nachfolgend technisch detailliert beschrieben unter Hochdruck-Gas-Beaufschlagung in die zu reinigende Leitung gefördert wird.
  • Der Hochdruck-Rührbehälter 50 der Hochdruck-Fördereinheit 44 wird im drucklosen Zustand durch die Befüll-Öffnung 52 mit dem fertigen Reinigungsmedium befüllt. Dieses wurde u. U., wie später noch beschrieben, in der vorgeschalteten Druckförder-Mischeinheit 46 hergestellt und über die Umfüll-Steigleitung 70 eingefüllt. Der Verschluss 52 reinigt sich selbst und verschließt den Hochdruck-Rührbehälter 50 gasdicht. Das Behälterinnere wird durch Öffnen des N2-Druck-Befüll-Ventils 54, das mit einer Druckquelle (nicht dargestellt) verbunden ist, unter Druck gesetzt, so dass die Reinigungsflüssigkeit mit großer Geschwindigkeit durch den Fußauslaß 56 am tiefsten Punkt des Hochdruck-Rührbehälters 50 in die zu reinigende Leitung 48 strömt. Der Füllstand der Reinigungsflüssigkeit im Hochdruck-Rührbehälter 50 wird von einer Füllstandsüberwachung (Radarsonde) 58 überwacht. Kurz vor der Entleerung des Hochdruck-Rührbehälters 50 schließt das N2-Druck-Befüll- Ventil 54, und das Druckentlastungsventil 60 öffnet sich zur Entlüftung des Hochdruck-Rührbehälters 50. Das Rückschlagventil 62 dient dazu, eine Rückströmung der Reinigungsflüssigkeit in den sich im drucklosen Zustand befindlichen Hochdruck-Rührbehälter 50 zu verhindern.
  • Nach Abschluss des so beschriebenen Fördervorganges, also nach Entleerung des Hochdruck-Rührbehälters 50, wird dieser wieder aufgefüllt mittels der ersten Druckförder-Mischeinheit 46. Dort hinein verlässt die Reinigungsflüssigkeit die gereinigte Rohrleitung 48 durch die Befüll-Öffnung 64 in den Druck-Rührbehälter 66 der Druckförder-Mischeinheit 46. Dabei werden die Reinigungsfluid-Volumina dergestalt abgestimmt und/oder die Anlage so gesteuert, dass lediglich einer der beiden Druck-Rührbehälter 50, 66, also abwechselnd, gefüllt ist. Auch der Druck-Rührbehälter 66 ist von einer Füllstandserfassung 68 bezüglich seines Füllstandes überwacht. Der Umfüllvorgang aus dem Druck-Rührbehälter 66 in den Hochdruck- Rührbehälter 50 der zweiten Hochdruck-Fördereinheit 44 erfolgt über einen selbstreinigenden Schließmechanismus (Befüll-Öffnung/Verschluss 52) durch die Steigleitung 70 dadurch, dass auch der Druck-Rührbehälter 66 mittels des Ventils 72 unter Druck gesetzt wird, wie es für die Ventile 54, 60 der zweiten Hochdruck-Fördereinheit 44 bereits beschrieben wurde.
  • Die Rührwerke 76, 78 halten das Reinigungsmedium in den Druck- Rührbehältern 50 und 66 ständig in Bewegung und Verhindern ein Absetzen der Partikelkomponenten und der Füllkörper des Reinigungsfluids. Die Rührwerke 76, 78 sind von Rührwerksmotoren 80, 82 angetrieben, die auf den Druck- Rührbehältern 50 und 66 sitzen. Die Wellendichtungen 90, 91, vorzugsweise doppelt wirkende Gleitringdichtungen mit Drucksyphon-Beaufschlagung, gewährleisten einen sicheren Abschluss der Hochdruck-Gasphase gegen die Atmosphäre. Legende zur Fördereinheit 50 Hochdruck-Rührbehälter II
    44 Hochdruck-Förder-Einheit II
    52 Befüll-Öffnung II
    Verschluss II
    56 Fußauslaß II
    54 N2-Druck-Befüll-Ventil II
    48 zu reinigende Leitung
    52 Befüll-Öffnung II
    Verschluss II
    58 Füllstandserfassung II (vorzugsweise Radarsonde)
    60 Druckentlastungsventil II
    62 Rückschlagventil
    46 Druckförder-Mischeinheit I
    64 Befüll-Öffnung I
    Verschuß I
    66 Druck-Rührbehälter I
    68 Füllstandserfassung I (vorzugsweise Radar)
    70 Umfüll-Steigleitung
    72 Druck-Befüll-Ventil I
    74 Druckentlastungsventil I
    76 Rührwerk II
    78 Rührwerk I
    80 Rührwerks-Getriebe-Motor II
    82 Rührwerks-Getriebe-Motor I
    84 Rührwerkswelle II
    86 Rührwerkswelle I
    90 Wellendichtung II
    91 Wellendichtung I
    100 Plan-Fußventil I

Claims (28)

1. Verfahren zum Reinigen und Bearbeiten, insbesondere zum Entgraten, Schleifen, Polieren oder Entzundern von Oberflächen, dadurch gekennzeichnet, dass ein Reinigungsfluid (4) mit mindestens einer flüssigen Komponente und einer abrasiven Partikelkomponente an der Oberfläche (2) entlang geleitet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche eine Innenwand einer Leitung (2) oder eines beliebigen Apparates bzw. eine beliebig geformte Oberfläche ist und dass das Reinigungsfluid (4) durch die Leitung (2) oder den Apparat oder die Oberfläche gepumpt wird, vorzugsweise mittels der erfindungsgemäßen Pump- oder Förderapparatur, einer Membran-, Kolben-, Exzenterschnecken-, Schlauch-, oder Kreiselpumpe.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Unterstützung der Ausbildung einer Pfropfenströmung und/oder einer hochturbulenten Strömung Füllkörper und/oder Molche in das feinkörnige Reinigungsfluid eingebracht sind, welche vorzugsweise als Molche, Kugeln, Pfropfen, (Gummi-)Bälle, Stäbe, Scheiben, Rohrabschnitte ausgebildet sind.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die flüssige Komponente schlammartig ist.
5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungsfluid (4) nach dem ggf. mehrfachen Durchströmen der Leitung gereinigt bzw. aufbereitet und wieder verwendet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung der Apparat oder die beliebig geformte Oberfläche nach der Reinigung mit partikelfreien Trägermedien und auch reiner Spülflüssigkeit gespült wird.
7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Bewirken oder Begünstigen einer beschleunigten und/oder turbulenten Wandströmung ein Strömungskörper (6, 6a, 6b, 6c) von dem Reinigungsfluid (4) mitgeführt wird, der mit einem Wandelement (8, 8a, 8b) den Querschnitt der Leitung (2) bis auf einen Randspalt (10) zwischen sich und der Leitungsinnenwand (2) ausfüllt, durch den das schneller als der Strömungskörper (6, 6a, 6b, 6c) strömende Reinigungsfluid (4) an der Leitungsinnenwand (2) entlang strömt.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche unter Verwendung eines Reinigungsfluids (4) nach einem der Ansprüche 11 bis 20.
9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, unter Verwendung eines Strömungskörpers (6, 6a, 6b, 6c) nach einem der Ansprüche 21 bis 25.
10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungsfluid zum Schwingen gebracht wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rohrleitung oder Apparatur oder Oberfläche mittels einer Vibrationseinrichtung oder einer Ultraschallsendevorrichtung zum Schwingen gebracht wird.
12. Reinigungsfluid, insbesondere für ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens eine flüssige Komponente und eine abrasive Partikelkomponente.
13. Reinigungsfluid nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikelkomponente Korngrößen zwischen 0,5 und 3000 µm aufweist, ggf. auch mehr.
14. Reinigungsfluid nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Korngeometrie der Partikelkomponente rund und/oder zerklüftet und/oder scharfkantig ist.
15. Reinigungsfluid nach einem der hervorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Unterstützung der Ausbildung einer Pfropfenströmung und/oder einer hochturbulenten Strömung Füllkörper in das Reinigungsfluid eingebracht sind, welche vorzugsweise als Molche, Kugeln, Pfropfen, (Gummi) Bälle, Stäbe, Scheiben, Rohrabschnitte und ähnliche Formkörper ausgebildet sind.
16. Reinigungsfluid nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die abrasive Partikelkomponente Körner oder Kugeln aus Glas, Keramik, Kunststoff, Korund, Aluminiumoxid, Titanoxid, Siliziumkarbid, Hartmetall, Quarz, Kaolin und/oder Bentonit, Glasfaser oder Kohlefasermehl und andere abrasive Stoffe aufweist.
17. Reinigungsfluid nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugeln einen Durchmesser von 2 bis 30 mm und auch mehr, vorzugsweise 10 bis 30 mm aufweisen.
18. Reinigungsfluid nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die flüssige Komponente eine zum Vermindern der Sinkgeschwindigkeit der Partikelkomponente geeignete Dichte oder geeignete hohe Viskosität aufweist.
19. Reinigungsfluid nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens ein passivierendes Additiv und/oder eine glanzaktive Komponente
20. Reinigungsfluid nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens eine zusätzliche tensidische und/oder emulgierende und/oder suspensionsbildende und/oder eine die Thixotropierung des Materials fördernde Reinigungskomponente.
21. Reinigungsfluid nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es eine durch Form-Füllkörper erzeugte schlammartige Masse darstellt, vorzugsweise eine grobkörnige schlammige Masse ist.
22. Strömungskörper insbesondere für ein Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Wandelement, das geeignet ist, einen Leitungsquerschnitt auszufüllen bis auf einen Randspalt (10) zwischen seiner Außenrandkontur (16) und der Leitungsinnenwand (2).
23. Strömungskörper nach Anspruch 22, gekennzeichnet durch eine kreisförmige Außenrandkontur (16) des Wandelements (8, 8a, 8b) für einen im Wesentlichen kreisförmigen Leitungsquerschnitt.
24. Strömungskörper nach Anspruch 22, gekennzeichnet durch Distanzhalter (12), die von der Außenrandkontur (16) radial nach außen vorspringen.
25. Strömungskörper nach Anspruch 22, gekennzeichnet durch Randspalt-Einbuchtungen (10a), die radial nach innen in die Außenrandkontur (16) hinein ausgebildet sind.
26. Strömungskörper nach Anspruch 25, gekennzeichnet durch mindestens zwei in Strömungsrichtung fluchtend mit Zwischenraum aneinander befestigte Wandelemente (8a), deren radial nach innen in die Außenrandkontur (16) hinein ausgebildete Randspalt-Einbuchtungen (10a) um die Strömungsrichtung zueinander verdreht sind.
27. Pump-/Fördervorrichtigung, insbesondere für ein Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Behälter, an dem eine Druckquelle angeschlossen ist, mit einer Befüllöffnung für ein Reinigungsfluid insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche und mit einer Auspressöffnung, durch das sich das Reinigungfluid aus dem Druckbehälter insbesondere in eine zu reinigende Leitung drücken lässt.
28. Pump-/Fördervorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Behälter eine Rührwerkschaufel angeordnet ist, die von einem Rührwerksmotor angetrieben ist.
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