-
Die Erfindung betrifft eine Rohrverbindung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung für einen Tankinnenraum nach dem Oberbegriff des Anspruchs 11.
-
Prozessanlagen für hygienische Anwendungen, beispielsweise auf den Gebieten von Nahrungsmitteln und Getränke, Pharmazie, Biotechnologie und Feinchemie, besitzen aufwändige Rohrleitungssysteme zum Transport der Prozessfluide während der Verarbeitung. Die Rohrleitungssysteme sind aus mehreren Rohrleitungsteilen zusammengesetzt, die miteinander verbunden sind. In einigen Teilen der Prozessanlagen sind solche Verbindungen lösbar ausgeführt. Zwischen den verbundenen Rohrleitungsteilen ist eine Dichtung vorgesehen, meist aus einem elastomeren Material. Eine Forderung an die Verbindung der Rohrleitungsteile ist es, den Produktweg hygienisch oder steril halten zu können.
-
Eine Rohrverbindung, die diese Forderung erfüllt, ist in der
DE 196 01 765 C2 vorgeschlagen. An zwei zu verbindenden Rohrleitungsenden sind Anschlussflansche vorgesehen. Diese werden mit einer Überwurfmutter gegeneinander gespannt. Der erste der Anschlussflansche weist eine ebene Dichtfläche auf, während der zweite Anschlussflansch eine Dichtfläche mit einer Dichtungsnut besitzt. Diese ist zum Innenraum der Rohrverbindung geöffnet. In die Dichtungsnut ist eine Dichtung eingelegt, deren Querschnitt zwei Abschnitte besitzt. Der erste Abschnitt ist kreisförmig, der zweite Abschnitt spitzkegelig. Die Spitze des Kegels des zweiten Abschnitts ist beim Zusammenbau der Rohrverbindung der ebenen Dichtfläche zugewandt. Diese Ausgestaltung der Dichtung und der Anschlussflansche erhöht die Lebensdauer der Dichtung und erlaubt eine hygienische oder sterile Produktführung innerhalb der Rohrverbindung.
-
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Rohrverbindung mit hoher Reinigbarkeit zum Erfüllen von hygienischen Anforderungen zu schaffen.
-
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Rohrverbindung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und einer Vorrichtung für einen Tankinnenraum mit den Merkmalen des Anspruchs 11. Vorteilhafte Weiterbildungen der Rohrverbindung sind in den Ansprüchen 2 bis 10, vorteilhafte Weiterbildungen der Vorrichtung für einen Tankinnenraum in den Ansprüchen 12 bis 14 angegeben.
-
Die Rohrverbindung umfasst ein erstes Teil, welches eine erste Durchgangsöffnung aufweist, und ein zweites Teil, welches eine zweite Durchgangsöffnung aufweist, wobei erstes und zweites Teil miteinander unter Ausbildung eines Fluiddurchganges durch erste und zweite Durchgangsöffnung und einer den Fluiddurchgang umgebenden und zu diesem geöffneten Dichtungsnut zur Aufnahme eines Dichtringes verbindbar sind. Eine Außenfläche der Rohrverbindung weist wenigstens zwei Abschnitte auf. Zur verbesserten Gestaltung ist zwischen jeweils zwei benachbarten Abschnitten eine zur Außenfläche geöffnete Nut vorgesehen, in der ein äußerer Dichtring aufnehmbar ist. Hierdurch ist die Rohrverbindung nicht nur in ihrem Inneren, sondern auch im Bereich einer Außenfläche sehr gut reinigbar und für hygienische und sterile Anwendungen geeignet. Sie ist auch dort verwendbar, wo ihre Außenfläche hygienisch sein muss, beispielsweise in einem Tank für Prozessfluid. Ist die Rohrverbindung beispielsweise aus drei Teilen aufgebaut, kann die Außenfläche drei Abschnitte umfassen, von denen jeweils einer an einem der Teile vorgesehen ist. Zwischen jeweils zwei der Abschnitte befindet sich dann eine Nut, in der ein Dichtring aufnehmbar ist. Der Grundgedanke ist, alle an der Außenfläche durch die Unterteilung der Rohrverbindung in mehrere Teile entstehenden Spalte mit Nuten und darin angeordneten Dichtringen zu versehen. Um eine geringe Anzahl an Bauteilen zu erreichen, kann die Rohrverbindung zwei Teile umfassen. Die Nut ist in diesem Fall zwischen erstem und zweitem Teil ausgebildet, so dass eine Rohrverbindung mit wenigen Teilen, wenigen abzudichtenden und zu reinigenden Spalten entsteht, die eine leicht zu reinigende Oberflächengeometrie besitzt.
-
Eine besonders gut Reinigbarkeit und Verwendbarkeit in hygienischen und sterilen Anwendungen wird erreicht, wenn wenigstens eine von Nut und Dichtungsnut, insbesondere beide, den jeweiligen Dichtring passgenau aufnehmen und einen Oberflächenteil zum Fluiddurchgang beziehungswiese der Umgebung freilegen.
-
Gemäß einer Weiterbildung sind erstes Teil und zweites Teil mit zum Zusammenwirken gestalteten Gewindeabschnitten versehen, die eine selbsthemmende Schraubverbindung bilden. Die Selbsthemmung verringert die Gefahr, dass sich die Schraubverbindung löst. Zusätzlich bleiben die Dichtungen durch die sich aus der Selbsthemmung ergebenden gleichbleibenden Form von Nut und Dichtungsnut unter einer definierten Verpressung. Die hygienischen Eigenschaften der Rohrverbindung werden auf diese Weise zusätzlich verbessert.
-
Eine andere Weiterbildung sieht vor, den Fluiddurchgang durch die Rohrverbindung mit einer Verjüngung zu versehen. Hierdurch wird Bauraum für die Dichtungen geschaffen, ohne den Außendurchmesser unnötig zu vergrößern. Dies ist bei der Montage in Umgebungen mit wenig Raum, beispielsweise engen Flanschdurchführungen, von Vorteil.
-
Eine besonders leichte Montierbarkeit der Rohrverbindung wird erreicht, indem erstes Teil und zweites Teil jeweils mit Schlüsselflächenpaaren ausgestattet sind, die zum Zusammenwirken mit einem Werkzeug, insbesondere einem Schraubenschlüssel, gestaltet sind.
-
Die Reinigbarkeit der vorgenannten Weiterbildung wird verbessert, indem Flächenpaare jeweils Schlüsselflächen aufweisen, denen jeweils eine Übergangfläche unter Ausbildung eines Winkels von wenigstens 135 Winkelgrad zugeordnet ist.
-
Eine leichte Montage und sichere Ausbildung der Dichtungsnut und Nut sind gegeben, wenn gemäß einer Weiterbildung das erste Teil eine Zentrieraufnahme zur zentrierenden Aufnahme eines zylindrischen Endes des zweiten Teiles aufweist. Die sichere Ausbildung von Nut und Dichtungsnut bedeutet eine definierte Zuordnung der Konturenabschnitte von Dichtungsnut und Nut an erstem und zweitem Teil, so dass die Einfassung des jeweiligen Dichtringes mit gezielter Verformung und Verspannung erfolgt.
-
Eine leichte Montage und sichere Ausbildung der Dichtungsnut und Nut sind ebenfalls gegeben, wenn gemäß einer anderen Weiterbildung das erste Teil eine erste an die Nut angrenzende Zentrierfläche und das zweite Teil eine zweite an die Nut angrenzende Zentrierfläche aufweisen, mit denen erstes und zweites Teil zentriert werden. Die sichere Ausbildung von Nut und Dichtungsnut bedeutet auch hier eine definierte Zuordnung der Konturenabschnitte von Dichtungsnut und Nut an erstem und zweitem Teil, so dass die Einfassung des jeweiligen Dichtringes mit gezielter Verformung und Verspannung erfolgt.
-
Eine nächste Weiterbildung sieht vor, die Lage von erstem Teil zu zweitem Teil durch einen metallischen Anschlag zu bestimmen, wofür das erste Teil eine erste Anschlagfläche und das zweite Teil eine zweite Anschlagfläche aufweisen. Hierdurch werden die die Dichtungsnut und die Nut bildenden Gestaltungselemente zuverlässig einander zugeordnet. Daraus entsteht eine definierte Füllung von Nut und Dichtungsnut mit dem jeweiligen Dichtring, womit die hygienischen Eigenschaften nochmals verbessert werden.
-
Vorrichtungen für Tankinnenräume mit einer Fluidzufuhr, mit der Fluid von außerhalb des Tanks in den Tankinnenraum gebracht werden kann, sind in der Regel durch die baulichen Gegebenheiten im Umfeld des Tanks begrenzt, beispielsweise durch den Abstand zwischen Gebäudewand und dem Zugangsflansch des Tanks, durch den die Vorrichtung im Tankinnenraum installiert wird. Aufgrund der hygienischen Eigenschaften der Rohrverbindung ist diese im Tankinnenraum unter Wahrung der Hygiene einsetzbar. Eine mit dieser Rohrverbindung versehene Fluidzufuhr ist daher aus mehreren Elementen zusammensetzbar, so dass die Vorrichtung tief im Tankinnenraum montierbar ist.
-
Dieser Vorteil kommt besonders in einer Weiterbildung zur Geltung, nach der im Tankinnenraum an der Fluidzufuhr eine drehmomenterzeugende Reinigungseinrichtung angebracht ist. Die Positionierung der Reinigungseinrichtung kann durch die Erfindung sehr gut auf die hygienischen Notwendigkeiten des Prozesses abgestimmt werden, ohne durch die baulichen Gegebenheiten eingeschränkt zu sein.
-
Für diese Weiterbildung bildet das zusätzliche Merkmal den Vorteil der erhöhten Betriebssicherheit, nach welchem erster Gewindeabschnitt und zweiter Gewindeabschnitt so gestaltet sind, dass das von der Reinigungseinrichtung in die Schraubverbindung eingeleitete Drehmoment ein Anziehen der Schraubverbindung bewirkt.
-
Der Vorteil der Montage im Tankinnenraum kommt in einer wiederum anderen Weiterbildung der Vorrichtung zur Geltung, nach der im Tankinnenraum an der Fluidzufuhr eine Düsenvorrichtung mit wenigstens einem in einem Ansaugwinkel zu einer Strömungsrichtung in der Rohrleitung stehenden Ansaugkanal befestigt ist. Die Möglichkeit, tief in den Tankinnenraum einzutauchen, gibt hierfür die größtmöglichen Freiheiten, die Funktion der Düsenvorrichtung auf die Prozessgegebenheiten abzustimmen.
-
Anhand eines Ausführungsbeispiels und seiner Weiterbildungen sollen die Erfindung näher erläutert und die Darstellung der Wirkungen und Vorteile vertieft werden. Es zeigen:
-
1: Seitlicher Draufblick auf eine Rohrverbindung;
-
2: Draufblick auf eines der rohrseitigen Enden einer Rohrverbindung;
-
3: Längsschnitt entlang der Linie A-A durch eine Rohrverbindung;
-
4: Geschnittene Detailansicht X durch eine mit einem inneren Dichtring gefüllte Dichtungsnut;
-
5: Geschnittene Detailansicht Y durch eine mit einem äußeren Dichtring gefüllte Nut;
-
6: Schematischer Schnitt durch eine erste Vorrichtung in einem Tankinnenraum zur Reinigung des Tankinnenraumes;
-
7: Schematischer Schnitt durch eine zweite Vorrichtung in einem Tankinnenraum.
-
In 1 ist eine Rohrverbindung 1 in einem seitlichen Draufblick dargestellt, welche eine Außenfläche 2 besitzt und sich in einer Umgebung U befindet. Etwaig in der Umgebung U vorhandenes Medium, beispielsweise eine Flüssigkeit in einem Getränkeherstellungsprozess, berührt die Außenfläche 2. Die Rohrverbindung 1 umfasst ein erstes Teil 3 und ein zweites Teil 4. Erstes Teil 3 ist lösbar mit dem zweiten Teil 4 verbunden. Die Außenfläche 2 der Rohrverbindung ist zusammengesetzt aus einem Abschnitt 2a, der am ersten Teil 3 vorgesehen ist, und einem Abschnitt 2b, der am zweiten Teil 4 vorgesehen ist. Das erste Teil 3 besitzt einen ersten Rohranschluss 5, mittels welchem das erste Teil 3 mit einem rohrförmigen Element der Prozessanlage verbindbar ist. Das zweite Teil 4 besitzt einen zweiten Rohranschluss 6, der ebenfalls mit einem rohrförmigen Element der Prozessanlage verbindbar ist. Bevorzugt handelt es sich bei den Verbindungen der rohrförmigen Elemente mit erstem Rohranschluss 5 und zweitem Rohranschluss 6 um eine stoffschlüssige Verbindung. Als stoffschlüssige Verbindung bietet sich eine Schweißverbindung an. Um den Wärmeeintrag in die Rohrverbindung 1 während des Schweißens gering zu halten, können sich erster und zweiter Rohranschluss 5 und 6 wenigstens über jeweils ein Viertel der Ausdehnung von erstem und zweitem Teil 3 und 4 entlang der Achse M erstrecken.
-
Die Außenfläche 2, die von den Oberflächen von erstem Teil 3 und zweitem Teil 4, das heißt den Abschnitten 2a und 2b, gebildet wird, ist von einer Nut 7 unterbrochen, die zwischen ersten Teil 3 und zweitem Teil 4 und deren zueinander benachbarten Abschnitten 2a und 2b gebildet ist. In dieser Nut 7 ist eine Dichtung aufnehmbar, wie anhand der 5 weiter unten näher erläutert werden wird.
-
Die Rohrverbindung 1 ist im Wesentlichen als ein zur Achse M rotationssymmetrischer Körper geformt. Die sich daraus ergebende Wölbung der Außenfläche 2 ist an wenigen Stellen unterbrochen.
-
Eine erste Unterbrechung ist eine am ersten Teil 3 geformte Schlüsselfläche 8a eines ersten Flächenpaares, die zu einer um eine halbe Drehung um die Achse M versetzte Schüsselfläche 8b korrespondiert. Die Schlüsselflächen 8a und 8b des ersten Flächenpaares sind hinsichtlich ihrer Flächenform und relativen Lage zueinander zum Zusammenwirken mit einem Werkzeug, beispielsweise einem Schraubenschlüssel, gestaltet. Um die Reinigbarkeit dieser Schlüsselfläche 8a und 8b zu verbessern, grenzen Übergangsflächen 10a und 10b in axialer Richtung derart an die Schlüsselflächen 8a und 8b, dass eine Stufe zur Außenfläche 2 vermieden ist.
-
Am zweiten Teil 4 ist eine Schlüsselfläche 9a geformt, an die ebenfalls eine Übergangsfläche 11a grenzt. Die Übergangsfläche 11a ist gemäß den Gestaltungsgesichtspunkten der Übergangsfläche 10a gestaltet. Ebenfalls um eine halbe Drehung um die Achse M versetzt sind zu der Schlüsselfläche 9a und zu der Übergangsfläche 11a korrespondierend eine Schlüsselfläche 9b und eine Übergangsfläche 11b vorgesehen. Die Schlüsselflächen 9a und 9b bilden ein zweites Flächenpaar, welches zum Zusammenwirken mit einem Werkzeug, beispielsweise einem Schraubenschlüssel, geformt ist.
-
Mit Hilfe der Schlüsselflächen 8a, 8b, 9a, 9b sind erstes Teil 3 und zweites Teil 4 unter Wirkung eines oder mehrerer Werkzeuge miteinander verbindbar.
-
Die 2 zeigt einen Blick auf das zweite Teil 4 der Rohrverbindung 1 entlang der Achse M. In dieser Blickrichtung ist zentral ein Fluiddurchgang F zu sehen, durch den ein Medium durch die Rohrverbindung hindurch förderbar ist. Die Außenfläche 2 ist im Wesentlichen kreisrund geformt und wird von den Schlüsselflächen 9a und 9b unterbrochen. Diese sind bevorzugt eben und parallel zueinander ausgeführt. Vorteilhaft ist es die Schlüsselflächen 9a und 9b in einem Abstand C zueinander anzuordnen, die einer der gängigen Schlüsselweiten gemäß Normung entspricht. Die Wahl der Schlüsselweite hängt vom gewünschten Rohrquerschnitt ab. Die Schlüsselflächen 8a und 8b des ersten Teils 3 sind vorteilhaft ebenfalls nach diesem Prinzip gestaltet.
-
In 3 ist ein Schnitt durch die Rohrverbindung 1 entlang der Linie A-A aus 2 und entlang der Achse M dargestellt. Erstes Teil 3 und zweites Teil 4 sind ineinandergreifend geformt, wobei das erste Teil 3 das zweite Teil 4 umschließt. Zwischen erstem Teil 3 und zweitem Teil 4 ist die Nut 7 gebildet, die zur Außenfläche 2 geöffnet ist. Eine Dichtungsnut 14 ist ebenfalls von erstem Teil 3 und zweitem Teil 4 begrenzt. Die Dichtungsnut 14 ist zum Fluiddurchgang F geöffnet. Gestaltung und Wirkung von Nut 7 und Dichtungsnut 14 werden später anhand der 4 und 5 beschrieben.
-
Das erste Teil 3 besitzt einen ersten Gewindeabschnitt und das zweite Teil 4 einen zweiten Gewindeabschnitt. Erster und zweiter Gewindeabschnitt sind so gestaltet und angeordnet, dass sie in Eingriff miteinander bringbar sind. Durch den Eingriff wird eine Schraubverbindung 15 geschaffen, die eine vorteilhaft einfache Konstruktion der Verbindung darstellt und mit Hilfe der Schlüsselflächen 8a, 8b, 9a und 9b sehr leicht und sicher montierbar ist. Es ist besonders vorteilhaft die Schraubverbindung 15 durch entsprechende Gestaltung von erstem und zweitem Gewindeabschnitt selbsthemmend auszubilden, beispielsweise durch eine entsprechende Wahl der Gewindesteigung in den Gewindeabschnitten. Hierdurch ist eine sichere Verbindung geschaffen, die ein Bestehen der Rohrverbindung 1 während des Betriebes der Prozessanlage gewährleistet.
-
Das Ausführungsbeispiel zeigt eine vorteilhafte Gestaltung des Fluiddurchgangs F im Inneren der Rohrverbindung 1. Der erste Rohranschluss 5 weist einen freien ersten Innendurchmesser D1 auf, mit dem Medium aus der angeschlossenen Rohrleitung aufgenommen wird. Der Durchmesser des Fluiddurchgangs F verjüngt sich im weiteren Verlauf und in die Rohrverbindung 1 hinein auf einen verjüngten Innendurchmesser D3. Die Dichtungsnut 14 ist beispielsweise so angeordnet, dass sie den Innenraum der Rohrverbindung 1 dort umschließt, wo die Rohrverbindung 1 den verjüngten Innendurchmesser D3 aufweist. Im weiteren Fluidverlauf entlang der Achse M weitet sich der Innendurchmesser der Fluiddurchgangs F wieder auf bis zu dem zweiten Innendurchmesser D2 des zweiten Rohranschlusses 6. Diese Gestaltung des Fluiddurchgangs F gibt Gestaltungsspielraum für die Schraubverbindung und ermöglicht eine kompakte Rohrverbindung 1 mit einem Außendurchmesser D4, der nur wenig über dem Rohrdurchmesser liegt. Die Gestaltung ermöglicht es, den maximalen Außendurchmesser der Rohrverbindung 1 kleiner als die nächstgrößere Nennweite der für Rohrverbindungen üblichen Abstufungstabelle für Nennweiten zu wählen. Die Übergänge zwischen den Innendurchmessern D1, D2 und D3 sind mit einem flachen Winkel gestaltet, beispielsweise mehr als 135 Winkelgraden, wodurch Strömungsverluste klein gehalten werden.
-
In der Schnittdarstellung der 3 sind die sich zwischen den bevorzugt eben gestalteten Schlüsselflächen 8a, 8b, 9a und 9b und jeweils daran angrenzenden und ebenfalls eben gestalteten Übergangsflächen 10a, 10b, 11a und 11b ergebenden Winkel W1, W2, W3 und W4 eingezeichnet. Um eine bestmögliche Reinigung der Schlüsselflächen 8a, 8b, 9a und 9b sowie der Übergangsflächen 10a, 10b, 11a und 11b zu ermöglichen und Strömungsverluste entlang der Außenfläche 2 gering zu halten, betragen alle Winkel W1, W2, W3 und W4 wenigstens 135°.
-
In 4 ist das Detail X aus 3 dargestellt. In dieser Darstellung ist die zwischen erstem Teil 3 und zweitem Teil 4 gebildete Dichtungsnut 14 mit einem Dichtring 16 gefüllt, der in 3 nicht gezeigt ist. Die Dichtungsnut 14 besitzt eine Kontur auf, die so geformt ist, dass über einen weiten Oberflächenanteil der Dichtring 16 an erstem Teil 3 und zweitem Teil 4 anliegt. Die Dichtungsnut 14 ist zum Fluiddurchgang F geöffnet, so dass ein Teil des Dichtrings 16 zum Fluiddurchgang F freiliegt. Hierdurch ist eine sehr gut reinigbare Anordnung aus Dichtungsnut 14 und Dichtring 16 geschaffen. Vorteilhaft können Dichtungsnut 14 und Dichtring 16 nach der Norm DIN 11864 gestaltet sein, um höchste Anforderungen an sterile Bedingungen entsprechen zu können. Der Dichtring 16 kann mit kreisrundem Querschnitt ausgeführt sein, womit Kosten gespart werden und aufgrund der Symmetrie eine fehlerfreie Montage gewährleistet ist.
-
Am ersten Teil 3 ist eine beispielsweise eben geformte erste Anschlagfläche 19 vorgesehen, die mit einer passend am zweiten Teil 4 stirnseitig positionierte und komplementär geformte zweiten Anschlagfläche 20 in berührenden Kontakt kommt, wenn erstes Teil 3 und zweites Teil 4 miteinander verbunden sind. Der Kontakt der Anschlagflächen 19 und 20 bewirkt eine definierte Stellung der Teile 3 und 4 zueinander. Hieraus ergeben sich eine genaue Bestimmung der Schraubverbindung 15 und eine definierte Form von Nut 7 und Dichtungsnut 14, aus der wiederum eine exakt geplante Verpressung und Verformung von Dichtring 16 und äußerem Dichtring 21 folgt. Dies ist für die Funktion der Dichtringe 16 und 21 vorteilhaft.
-
Das erste Teil 3 weist eine Zentrieraufnahme 17 auf, die gemäß Beispiel eine zylindrisch ausgeformte Fläche aufweist, welche ein zylindrisches Ende 18 des zweiten Teils 4 umgibt. Dies bewirkt eine gerade Ausrichtung der Teile 3 und 4 entlang der Achse M zueinander. Dies ist für das Zusammenwirken mit Rohrleitungsteilen, die mit den Rohranschlüssen 5 und 6 verbunden sind, von Vorteil da dort eine spannungsfreie und dabei weitgehend gerade Ausrichtung oftmals gewünscht ist. Weiterhin verbessert die durch die Zentrierung verbesserte Ausrichtung der Teile 3 und 4 zueinander die Genauigkeit von Nut 7 und Dichtungsnut 14 mit den vorgenannten Vorteilen für die Dichtringe 16 und 21.
-
In 5 ist das Detail Y aus 3 dargestellt. An die mit dem äußerem Dichtring 21 gefüllten Nut 7 angrenzend weist das erste Teil 3 eine erste Zentrierfläche 22 und das zweite Teil 4 eine zweite Zentrierfläche 23 auf. Die Zentrierflächen sind beispielsweise zylindrisch geformt. Im Zusammenwirken verbessern sie die Ausrichtung der Teile 3 und 4 zueinander und damit die Form insbesondere der Nut 7. Damit werden für den äußeren Dichtring 21 die anhand des Dichtrings 16 in der Dichtungsnut 14 beschriebenen Vorteile hinsichtlich Verpressung und Verformung erreicht.
-
Der äußere Dichtring 21 liegt mit einem Teil seiner Oberfläche zur Außenfläche 2 der Rohrverbindung 1 und damit zur Umgebung U frei. Der freiliegende Teil seiner Oberfläche befindet sich zwischen Abschnitten 2a und 2b der Außenfläche 2. Hierdurch sind die Außenfläche 2 und damit die Rohrverbindung 1 sehr gut reinigbar, so dass die Rohrverbindung 1 mit ihrer Außenfläche 2 hygienische Anforderungen erfüllt. Dies kann verbessert werden, wenn Nut 7 und äußerer Dichtring 21 gemäß DIN 11864 ausgeführt sind. Der äußere Dichtring 21 kann mit kreisrundem Querschnitt ausgeführt sein, womit Kosten gespart werden und aufgrund der Symmetrie eine fehlerfreie Montage gewährleistet ist.
-
Die Genauigkeit der vorgenannten Zentrierung wird durch den Abstand von Zentrieraufnahme 17 und zylindrischem Ende 18 zu erster Zentrierfläche 22 und zweiter Zentrierfläche 23 entlang der Achse M verbessert.
-
Ein erstes Beispiel einer Vorrichtung, in der die Rohrverbindung eingesetzt wird, ist in 6 gezeigt.
-
Ein Tank 100, beispielsweise einer Prozessanlage der Getränkeindustrie, mit einem Tankinnenraum 101. In diesen Tankinnenraum 101 hinein ist eine Fluidzufuhr 102 geführt. Zu diesem Zweck ist eine Tanköffnung 103 an einer Oberseite des Tanks 100 vorgesehen, welche mit einem Tankverschluss 104 verschließbar ist und eine Verschlussanordnung 105 aufweist.
-
Die Fluidzufuhr 102 umfasst eine Zuleitung 107, die im Beispiel rohrförmig ausgeführt ist und zur Zufuhr eines Fluides in den Tankinnenraum nutzbar ist. Am tankinnenraumseitigen Ende der Zuleitung 107 ist eine Rohrverbindung 1 angebracht, die mit einem Reinigerhals 108 einer Reinigungseinrichtung 106 verbunden ist. Ein Reinigerkopf 109 der Reinigungseinrichtung 106 ist am Reinigerhals 108 in einer Drehrichtung R1 drehbar befestigt. Ein Düsenkopf 110, an welchem eine oder mehrere Düsen 111 angeordnet sind, ist in einer Drehrichtung R2 drehbar an dem Reinigerkopf 109 angebracht. Die Achsen der Drehrichtungen R1 und R2 stehen in einem Winkel zueinander, beispielsweise etwa 90 Grad.
-
Die Verschlussanordnung 105 ist so gestaltet, dass ein Reinigungsfluid in die Zuleitung 107 einbringbar ist. Das Reinigungsfluid durchsetzt die Zuleitung 107, anschließend die Rohrverbindung 1, nachfolgend den Reinigerhals 108, den Reinigerkopf 109 und Düsenkopf 110 und wird schließlich durch die Reinigungsdüse 111 ausgestoßen. Auf diese Weise wird der Tankinnenraum 101 gereinigt. Durch die Rohrverbindung 1, deren Außenfläche 2 reinigbar ist, ist gewährleistet, dass die Fluidzufuhr hygienisch ist, auch wenn die Fluidzufuhr 102 aus mehreren Elementen, im Beispiel insbesondere die Zuleitung 107, die Rohrverbindung 1 und der Reinigerhals 108, zusammengesetzt ist.
-
Durch den Ausstoß von Reinigungsfluid und die Drehung von Düsenkopf 110 und Reinigerkopf 109 kann ein Drehmoment auf Rohrverbindung 1 ausgeübt werden. In einer vorteilhaften Ausführung ist vorgesehen, dass die Schraubverbindung 15 und die Drehrichtung R1 so ausgeführt sind, dass die Schraubverbindung durch einwirkende Drehmomente festgezogen wird.
-
Ein zweites Beispiel einer Vorrichtung, in der die Rohrverbindung vorteilhaft eingesetzt wird, ist in 7 gezeigt. Die 7 zeigt einen Tank 100 in teilgeschnittener Ansicht.
-
Im Tankinnenraum 101 des Tanks 100 der Prozessanlage gemäß diesem Beispiel befindet sich ein Füllgut G, beispielsweise ein Getränk oder eine Vorstufe eines Getränks. Das Füllgut G steht bis zu einer Füllgutoberfläche 112 im Tankinnenraum 101. In einigen Prozessen ist eine Durchmischung des Füllgutes G vorteilhaft. Zu diesem Zweck befindet sich im Tankinnenraum eine Fluidzufuhr 102'.
-
Die Fluidzufuhr 102' umfasst mehrere Elemente. Dies sind im dargestellten Beispiel ein erstes Rohrleitungsteil 113 und ein zweites Rohrleitungsteil 114, welches an einem freien Ende eine Düsenvorrichtung 115 umfasst, welche Teil des zweiten Rohrleitungsteiles 114 ist oder als damit verbundenes Bauteil ausgeführt ist. Erstes Rohrleitungsteil 113 und zweites Rohrleitungsteil 114 sind mittels der anhand 1 bis 5 erläuterten Rohrverbindung 1 miteinander verbunden.
-
Die Düsenvorrichtung
115 besitzt eine Düse
116, die vorzugsweise an einem Stirnende vorgesehen ist, so dass Fluid zentral aus der Düsenvorrichtung
115 in den Innenraum
101 ausströmt. Die Düse
116 ist unterhalb der Füllgutoberfläche
112 angeordnet. Aus der Düse
116 strömt Füllgut G aus, wodurch eine Strömung innerhalb des Füllgutes G entsteht, die eine Durchmischung des Füllgutes G bewirkt. An einem Tankflansch
117 ist eine Umwälzleitung
118 angeschlossen. Mittels der Umwälzleitung
118 wird Füllgut G aus dem Tankinnenraum
101 entnommen und einer Umwälzvorrichtung zugeführt, die das entnommene Füllgut G durch die Fluidzufuhr
102' in den Tankinnenraum
101 zurückführt, so dass es durch die Düse
116 ausströmt. Zusätzlich zu der Umwälzvorrichtung
118 besitzt die Düsenvorrichtung
115 vorteilhaft wenigstens einen Ansaugkanal
119. Dieser steht in einem Ansaugwinkel V zur Strömungsrichtung S des Füllgutes G innerhalb der Fluidzufuhr
102'. Der Ansaugkanal
119 verbessert die Durchmischung des Füllgutes zusätzlich, da auf diese Weise die Düsenvorrichtung
115 als Strahlpumpe wirkt. Weitere Gestaltungsmerkmale einer solchen Düsenvorrichtung
115 und der Umwälzvorrichtung sind beispielsweise in der
DE 10 2010 029 469 A1 erläutert.
-
Die Tankhöhe T des Tanks 100 kann in der Getränkeindustrie einige Meter betragen. Selbst wenn die Düsenvorrichtung 115 für die Durchmischung des Füllgutes G vorteilhaft in der unteren Hälfte oder im unteren Drittel dieser Tankhöhe T positioniert ist, beträgt die Eintauchtiefe L der Düsenvorrichtung 115 in den Tankinnenraum 101 ebenfalls einige Meter. Die Eintauchtiefe L ist stark beeinflusst durch einen bodenseitigen Freiraum B zwischen dem Tankflansch 117 und einem Boden 120. Hier ist es vorteilhaft und wünschenswert, die Fluidzufuhr 102' aus mehreren Elementen zusammenzusetzen und damit Freiheit bei der Wahl der Eintauchtiefe L zu gewinnen. Da die Rohrverbindung 1 nach 1 bis 5 auch an ihrer Außenfläche 2 höchsten hygienischen Anforderungen entspricht, ist sie im vorteilhaft im Tankinnenraum 101 und insbesondere innerhalb des Füllgutes G und von diesem berührt einsetzbar. Eine für den Prozess optimale Eintauchtiefe L kann so dank der Rohrverbindung 1 zwischen den Elementen erstes und zweites Rohrleitungsteil 113 und 114 gewählt werden. Je nach Anforderungen und Gegebenheiten, beispielsweise eines geringen bodenseitigen Freiraums B können mehrere Rohrverbindungen in die Fluidzufuhr 102' eingebaut werden.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Rohrverbindung
- 2
- Außenfläche
- 2a, 2b
- Abschnitt der Außenfläche
- 3
- erstes Teil
- 4
- zweites Teil
- 5
- erster Rohranschluss
- 6
- zweiter Rohranschluss
- 7
- Nut
- 8a, 8b
- Schlüsselfläche, erstes Flächenpaar
- 9a, 9b
- Schlüsselfläche, zweites Flächenpaar
- 10a, 10b
- Übergangsfläche, erstes Flächenpaar
- 11a, 11b
- Übergangsfläche, zweites Flächenpaar
- 12
- erste Durchgangsöffnung
- 13
- zweite Durchgangsöffnung
- 14
- Dichtungsnut
- 15
- Schraubverbindung
- 16
- Dichtring
- 17
- Zentrieraufnahme
- 18
- zylindrisches Ende
- 19
- erste Anschlagfläche
- 20
- zweite Anschlagfläche
- 21
- äußerer Dichtring
- 22
- erste Zentrierfläche
- 23
- zweite Zentrierfläche
- 100
- Tank
- 101
- Tankinnenraum
- 102
- Fluidzufuhr
- 102'
- Fluidzufuhr
- 103
- Tanköffnung
- 104
- Tankverschluss
- 105
- Verschlussanordnung
- 106
- Reinigungseinrichtung
- 107
- Zuleitung
- 108
- Reinigerhals
- 109
- Reinigerkopf
- 110
- Düsenkopf
- 111
- Reinigungsdüsen
- 112
- Füllgutoberfläche
- 113
- erstes Rohrleitungsteil
- 114
- zweites Rohrleitungsteil
- 115
- Düsenvorrichtung
- 116
- Düse
- 117
- Tankflansch
- 118
- Umwälzleitung
- 119
- Ansaugkanal
- 120
- Boden
- W1–W4
- Winkel
- D1
- erster Innendurchmesser
- D2
- zweiter Innendurchmesser
- D3
- verjüngter Innendurchmesser
- D4
- Außendurchmesser
- S
- Strömungsrichtung
- R1
- Drehrichtung Reinigerkopf
- R2
- Drehrichtung Düsenkopf
- B
- bodenseitiger Freiraum
- T
- Tankhöhe
- L
- Eintauchtiefe
- C
- Schlüsselweite
- U
- Umgebung
- F
- Fluiddurchgang
- V
- Ansaugwinkel
- M
- Achse
- G
- Füllgut
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 19601765 C2 [0003]
- DE 102010029469 A1 [0052]
-
Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- Norm DIN 11864 [0038]
- DIN 11864 [0042]
