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Die Erfindung betrifft eine Reinigungsstation für die Reinigung von, insbesondere länglichen, Schalungselementen, wie sie beispielsweise in Betonfertigteil-Anlagen eingesetzt werden. Die Reinigungsstation weist eine Einhausung, durch die eine Fördereinrichtung zum Transport der Schalungselemente verläuft, und eine Reinigungseinrichtung auf.
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Zur Herstellung von Platten, Decken, Wänden oder dergleichen Betonteilen ist es bekannt, eine der äußeren Geometrie des herzustellenden Betonteils entsprechende, meist kastenartige, Form aus einer Auflage und darauf individuell platzierbaren Schalungselementen bereitzustellen, in welcher der Beton ggf. zusammen mit Bewehrungselementen oder dergleichen eingebracht wird. Aus der
DE 100 38 757 ist es beispielsweise bekannt, hierfür Schalungselemente zu verwenden, die mittels wenigstens eines Magneten auf der Auflage fixiert werden. Nach dem Aushärten der Betonteile werden diese entformt und die Schalungselemente werden von der Auflage entfernt und gereinigt, um dann erneut eingesetzt werden zu können.
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Hierfür ist eine Reinigungsstation der oben genannten Art bekannt, bei der die Schalungselemente auf einer Förderstrecke eine Reinigungskabine durchlaufen, in der feststehende und/oder rotierende Bürsten anhaftende Betonreste von den Schalungselementen entfernen. Beispielsweise sind an fest definierten Positionen angeordnete rotatorisch angetriebene Rundbürsten vorgesehen, die von oben, unten und seitlich die Schalungselemente beim Durchlauf durch den Schalungsreiniger mechanisch reinigen. Die Schwierigkeit besteht bei diesem Reinigungskonzept darin, dass die Verunreinigungen der Schalungselemente durch Betonanhaftungen so stark sind, dass die Bürsten die Verunreinigungen nur unzureichend lösen können. Außerdem verschleißen die Bürsten während der Reinigung stark und müssen deshalb mechanisch oder pneumatisch nachgestellt werden.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demgegenüber eine verbesserte Reinigungsstation der oben genannten Art bereitzustellen, welche die Nachteile der bekannten Lösungen vermeidet.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß im Wesentlichen durch eine Reinigungsstation mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Der Erfindung liegt dabei der Gedanke zugrunde, ein Reinigungssystem einzusetzen, bei dem die Reinigung durch einen Hochdruck-Flüssigkeitsstrahl erfolgt. Durch den hohen Druck der Reinigungsflüssigkeit platzen Verunreinigungen von der Oberfläche der Schalungselemente ab. Zusätzlich zum Nassreinigungssystem befindet sich ein Trocknungssystem in dem Schalungsreinigungssystem. Nach einer bevorzugten Ausführungsform weist die Reinigungseinrichtung wenigstens eine Reinigungsdüse auf, die über eine Leitung mit einer Quelle eines Reinigungsmediums verbunden ist, und in der Einhausung ist wenigstens eine Trocknungsdüse vorgesehen, die über eine Leitung mit einer Gasquelle verbunden ist. Das Reinigungssystem kann dabei nach einer Ausführungsform vollständig auf den Einsatz von Bürsten verzichten. Alternativ ist es auch möglich, zusätzlich zu der Reinigung mittels eines oder mehrerer Hochdruck-Flüssigkeitsstrahlen auch statische und/oder angetriebene Bürsten zu verwenden.
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Die Reinigungseinrichtung ist vorzugsweise mit mehreren Reinigungsdüsen versehen, die zueinander in unterschiedlichen Richtungen ausgerichtet sind. So kann ein Reinigungsmedium beispielsweise von oben, von unten, und von beiden Seiten aus verschiedenen Düsen auf das zu reinigende Schalungselemente gerichtet werden. Der Aufbau der Reinigungsstation ist vergleichsweise einfach, wenn eine oder mehrere Reinigungsdüsen starr in der Einhausung befestigt sind.
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Für ein optimales Reinigungsergebnis wird es jedoch bevorzugt, wenn zumindest einzelne Reinigungsdüsen in ihrer Ausrichtung einstellbar sind. Alternativ oder zusätzlich hierzu kann die Reinigungseinrichtung auch eine oder mehrere bewegbare Reinigungsdüsen aufweisen. Bewegbare Reinigungsdüsen können dabei durch den Druck des Reinigungsmediums in Bewegung versetzt werden, beispielsweise auf einer Kreisbahn, oder diese können durch einen externen Antrieb bewegt werden.
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Es hat sich für die Reinigung von Schalungselementen einer Betonfertigteil-Anlage als besonders zweckmäßig erwiesen, wenn wenigstens eine Reinigungsdüse eine Fächerdüse ist. Mit einer solchen Fächerdüse lassen sich die Flächen von Schalungselementen rasch und gründlich reinigen. Alternativ oder zusätzlich ist wenigstens eine Reinigungsdüse eine Vollstrahldüse. Mit einer Vollstrahldüse lassen sich beispielsweise Bereiche eines Schalungselements, in denen Betonreste besonders stark anhaften, einer intensiveren Reinigung unterziehen.
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Die Quelle des Reinigungsmediums weist beispielsweise eine Pumpe mit einer Förderleistung von wenigstens 20 l/min, insbesondere zwischen 25 l/min und 50 l/min, und einem Druck von wenigstens 10 bar, insbesondere zwischen 15 bar und 120 bar, aufweist. Vorzugsweise sind die Förderleistung und/oder der Druck regulierbar.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird das Reinigungsmedium in einem geschlossenen Kreislauf in der Reinigungsstation geführt. Hierzu kann die Quelle des Reinigungsmediums mit einem Reservoir verbunden sein, das mit einer Sammelleitung zum Ableiten von aus der wenigstens einen Reinigungsdüse austretendem Reinigungsmedium verbunden ist. Die Füllmenge des Flüssigkeitsreservoirs kann zweckmäßigerweise etwa 100 l bis etwa 150 l betragen.
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Um die Reinigungsdüsen vor Verstopfung zu schützen, kann dem Flüssigkeitsreservoir wenigstens eine Filtereinrichtung zugeordnet sein. Eine solche Filtereinrichtung kann der Sammelleitung nachgeschaltet vor dem Reservoir angeordnet sein und/oder zwischen dem Reservoir und der Pumpe oder auch der Pumpe nachgeschaltet vorgesehen sein. Zweckmäßigerweise ist die Filtereinrichtung mit mehrstufigen Filtern versehen, um zunächst gröbere Betonreste von dem Reinigungsmedium abzutrennen und anschließend das Reinigungsmedium weiter zu filtern. Für einen kontinuierlichen Betrieb der Reinigungsstation ist beispielsweise eine Filtration bis zu einer Partikelgröße von etwa 25 μm sinnvoll.
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Das Reinigungsmedium kann eine Reinigungsflüssigkeit und/oder ein Schüttgut aufweisen. So kann das Reinigungsmedium beispielsweise eine Flüssigkeit, wie Wasser, sein oder eine Emulsion aus Wasser und Öl oder eine Suspension. Das Reinigungsmedium kann zusätzlich Feststoffe enthalten, die zumindest auf anhaftende Betonreste einen abrasiven Effekt haben.
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Für einige Anwendungszwecke kann es vorteilhaft sein, wenn innerhalb oder außerhalb der Einhausung eine Einrichtung zum Klimatisieren des Reinigungsmediums und/oder des Trocknungsgases vorgesehen ist. Eine Klimatisierung dieser Medien kann eine Temperierung und, insbesondere hinsichtlich des Trocknungsgases, die Veränderung des Feuchtigkeitsgehalts bedeuten. So kann beispielsweise die Beaufschlagung der Schalungselemente mit erwärmtem Reinigungsmedium und/oder erwärmtem Trocknungsgas den Trocknungsvorgang verkürzen.
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Die wenigstens eine Trocknungsdüse kann als eine Öffnung in der mit der Gasquelle verbundenen Leitung vorgesehen sein. Die Leitung kann beispielsweise im Bereich der Schalungselemente kleine Luftaustrittsöffnungen aufweisen, durch die die Luft ausströmt. Vorzugsweise weist die Gasquelle einen Luftverdichter, beispielsweise einen Seitenkanalverdichter, mit einer Luftförderleistung von wenigstens 5.000 l/min, insbesondere zwischen 7.500 l/min und 12.000 l/min, auf. Zum Beispiel besteht das Trocknungssystem aus einem Luftverdichter, der aus der Umgebung Luft ansaugt. Durch die Verdichtung hat die Luft typischerweise eine Temperatur größer als 60°C. Die Luft kann gefiltert und durch eine Leitung zu den Schalungselementen auf der Fördereinrichtung geführt werden.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind die wenigstens eine Trocknungsdüse und der Luftverdichter derart aufeinander abgestimmt, dass das aus der wenigstens einen Trocknungsdüse austretende Gas eine Geschwindigkeit von wenigstens 50 m/s, insbesondere zwischen 80 m/s und 200 m/s, zum Beispiel etwa 100 m/s, aufweist.
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Die Fördereinrichtung kann ein angetriebenes, insbesondere umlaufendes, Fördermittel aufweisen, das zumindest teilweise aus einem magnetisierbaren Material besteht. Beispielsweise ist das Fördermittel eine Kette und/oder ein Band. Das Fördermittel kann selbst aus einem magnetisierbaren Material bestehen oder Glieder aus einem magnetisierbaren Material aufweisen. Auf diese Weise ist es mit besonders einfachen Mitteln möglich, Schalungselemente durch Magnetkraft auf dem Fördermittel zu fixieren. Die Schalungselemente sind üblicherweise mit so starken Magneten versehen, dass diese während der Herstellung von Betonfertigteilen, d. h. beispielsweise auch während der Verdichtung durch Rüttler, nicht auf der Auflage verrutschen. Entsprechend ist es auch möglich, die Schalungselemente ausschließlich durch Magnetkraft an dem Fördermittel so zu befestigen, dass das Reinigungsmedium die Schalungselemente nicht von dem Fördermittel löst.
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Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, wenn die Fördereinrichtung eine durch die Einhausung verlaufende Rollenbahn aufweist. Eine solche Rollenbahn ermöglicht es, auch vergleichsweise lange Schalungselemente mit geringem Kraftaufwand zu bewegen, insbesondere der Reinigungsstation zuzuführen bzw. durch diese herauszuführen.
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Die Reinigungsstation kann eine eigene Steuerung aufweisen, über die der Antrieb der Fördereinrichtung, die Pumpe für das Reinigungsmedium und/oder der Verdichter für das Trocknungsgas gesteuert werden. Diese Steuerung kann auch Bestandteil der Steuerung einer Betonfertigteil-Anlage sein. Um bei in einer Betonfertigteil-Anlage im kontinuierlichen Betrieb anfallenden unterschiedlichen Größen von Schalungselementen eine effiziente und zügige Reinigung sicherzustellen, kann die Reinigungsstation innerhalb und/oder außerhalb der Einhausung der Fördereinrichtung zugeordnete Sensoren aufweisen, die mit der Steuerung der Fördereinrichtung verbunden sind. Derartige Sensoren können beispielsweise eine Reflexion-Lichtschranke oder ein induktiver Schalter sein. Derartige Sensoren können detektieren, ob in der Reinigungsstation ein Schalungselement vorhanden ist und wie groß dieses ist. Entsprechend lassen sich die Fördereinrichtung, die Pumpe für das Reinigungsmedium und/oder der Verdichter für das Trocknungsgas ansteuern.
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Vor der erneuten Verwendung der Schalungselemente in einer Betonfertigteil-Anlage kann es erforderlich sein, die Schalungselemente mit einem Trennmittel, beispielsweise Öl, zu benetzen. Hierzu kann die Reinigungsstation in Förderrichtung stromabwärts der wenigstens einen Trocknungsdüse eine Trennmittelsprüheinrichtung aufweisen.
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Die Reinigungsstation kann auch ein Gerät zur Ultraschallreinigung in oder an der Kabine aufweisen. So ist beispielsweise innerhalb oder außerhalb der Einhausung eine Einrichtung zur Erzeugung und Übertragung von Ultraschall vorgesehen.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich den Gegenstand der Erfindung unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbezügen.
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Es zeigen schematisch:
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1 in Perspektivansicht eine Reinigungsstation nach dem Stand der Technik,
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2 in Perspektivansicht eine erfindungsgemäße Reinigungsstation, und
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3 ein Detail der Reinigungsstation nach 2.
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Die in 1 schematisch dargestellte bekannte Reinigungsstation für Schalungselemente weist eine Fördereinrichtung 1, in der dargestellten Ausführungsform eine Förderkette, eine Rollenbahn 2, eine Einhausung 3 sowie in der Einhausung 3 angeordnete Reinigungseinrichtungen auf. Die Fördereinrichtung 1 und die Rollenbahn 2 verlaufen wie dargestellt durch die Einhausung 3, um nicht dargestellte Schalungselemente durch die Reinigungsstation zu bewegen. Hierzu ist die Fördereinrichtung 1 mit einem nicht näher dargestellten Antrieb versehen und die Schalungselemente sind mit der Fördereinrichtung beispielsweise magnetisch gekoppelt. Die Reinigungseinrichtungen sind in der dargestellten Ausführungsform durch eine obere Bürsteneinheit 4, eine untere Bürsteneinheit 5 und eine seitliche Bürsteneinheit 6 gebildet. Diese Bürsteneinheiten reinigen Schalungselemente von anhaftenden Betonresten, wenn die Schalungselemente die Reinigungsstation durchlaufen.
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In den 2 und 3 sind Details einer erfindungsgemäßen Reinigungsstation dargestellt. Die Reinigungsstation ist ebenfalls mit einer als Förderkette ausgebildeten Fördereinrichtung 1 und einer Rollenbahn 2 versehen, die durch eine Einhausung 3 führen. Die Fördereinrichtung 1 besteht dabei aus einem magnetisierbaren Werkstoff oder weist jedenfalls Glieder aus einem magnetisierbaren Werkstoff auf. Alternativ zu der Ausgestaltung der Fördereinrichtung 1 als einer Förderkette kann auch ein umlaufendes Band, ein Schieber oder dergleichen vorgesehen sein. Die Fördereinrichtung 1 ist in nicht mehr dargestellter Weise angetrieben und bewegt sich im Betrieb entlang der Rollenbahn 2 durch die Einhausung 3 der Reinigungsstation.
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In 2 ist schematisch eine Gasquelle 7 dargestellt, von der eine Gasleitung 8 in die Einhausung 3 führt. Die Gasquelle 7 weist einen Luftverdichter, beispielsweise einen Kompressor, mit einer Luftförderleistung von zum Beispiel rund 10.000 l/min, auf. Dem Luftverdichter kann ein Luftfilter zugeordnet sein, um den Eintritt von Partikeln zu vermeiden. Durch die Kompression der Luft wird diese auf beispielsweise über 60°C erwärmt.
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In 3 sind schematisch einige Komponenten dargestellt, die sich im Inneren der Einhausung 3 befinden. So zeigt 3, dass sich die Gasleitung 8 im Inneren der Einhausung 3 in Abstand zu der Fördereinrichtung 1 befindet und Trocknungsdüsen 9 aufweist. In der dargestellten Ausführungsform sind die Düsen 9 als Schlitze in der Leitung 8 ausgebildet. Abweichend von der dargestellten Ausführungsform können die Düsen 9 durch anders gestaltete Öffnungen in der Leitung 8 und/oder durch separate Düsenelemente ausgestaltet sein. Die Trocknungsdüsen 9 und der Luftverdichter 7 sind beispielsweise derart aufeinander abgestimmt, dass das aus den Trocknungsdüsen 9 austretende Gas eine Geschwindigkeit von bis zu 500 km/h aufweist.
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Weiter ist in 2 schematisch eine Quelle 10 für ein Reinigungsmedium dargestellt. Die Quelle 10 ist dabei über eine Leitung 11 und eine Sammelleitung 12 mit Düsen 13, 14 bzw. einer nicht näher dargestellten Auffangeinrichtung verbunden. Die Quelle 10 weist beispielsweise ein Reservoir für ein Reinigungsmedium und eine Pumpe, zum Beispiel mit einer Förderleistung von etwa 30 l/min und/oder einem Druck von etwa 12 bar, auf. Das Reservoir ist mit der Sammelleitung 12 verbunden, wobei eine Filtereinrichtung (nicht dargestellt) das aus der Einhausung 3 aufgefangene Reinigungsmedium filtern kann, bevor dieses über die Pumpe wieder zu den Düsen 13, 14 geleitet wird. Damit wird das Reinigungsmedium in einem geschlossenen Kreislauf verwendet, so dass die Reinigungsstation nicht mit einer externen Versorgung für das Reinigungsmedium versehen sein muss.
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In 3 sind schematisch drei Düsen dargestellt, wobei die Düsen 13 als Fächerdüsen einen durch die Pfeile angedeuteten flächigen Austritt von Reinigungsmedium ermöglichen, wogegen die Düse 14 als Vollstrahldüse im Wesentlichen einen gebündelten Strahl des Reinigungsmediums abgibt. Die Pumpe der Quelle 10 und die Düsen 13, 14 sind vorzugsweise derart aufeinander abgestimmt, dass das Reinigungsmedium mit einem Druck von beispielsweise 100 bar aus den Düsen austritt.
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Die Anordnung der Düsen mit einer von oben wirkenden Fächerdüse 13, einer von einer Seite wirkenden Fächerdüse 13 und einer von einer gegenüberliegenden Seite wirkenden Vollstrahldüse 14 in 3 ist rein exemplarisch. Zweckmäßigerweise können mehrere Düsen, insbesondere zueinander in verschiedenen Richtungen ausgerichtet, vorgesehen werden, um eine effektive Reinigung zu erreichen. Dabei können einzelne oder alle Düsen durch den Druck des Reinigungsmediums oder in anderer Weise angetrieben bewegbar oder statisch befestigt sein. Vorteilhafterweise wirken wenigstens eine Düse von oben, von unten, von rechts und von links auf die zu reinigenden Schalungselemente.
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In 3 ist ein längliches Schalungselement 15 schematisch angedeutet. Das Schalungselement 15 ist mit zwei (nicht gezeigten) Magneten versehen, die mittels der Betätigungselemente 16 in 3 vertikal, d. h. senkrecht zu der Fördereinrichtung 1 bewegbar sind. In 3 sind die beiden Magnete abgesenkt, sodass sie sich in der Nähe der Fördereinrichtung 1 befinden und auf diese Weise das Schalungselement 15 magnetisch auf der Fördereinrichtung 1 fixieren. Hierdurch wird nicht nur das Schalungselement 15 mittels der Fördereinrichtung 1 durch die Einhausung 3 bewegt, sondern das Schalungselement 15 wird auch so festgehalten, dass es durch den Druck des Reinigungsmediums aus den Düsen 13, 14 nicht von der Fördereinrichtung 1 abgelöst wird.
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Während des Betriebs der Reinigungsstation werden die Schalungselemente 15 mittels der Fördereinrichtung 1 durch die Einhausung 3 gefördert und hierbei durch das von den Düsen 13, 14 unter Hochdruck versprühte Reinigungsmedium beispielsweise von anhaftenden Betonresten gereinigt. Ebenfalls innerhalb der Einhausung 3 werden die Schalungselemente dann durch die Trocknungsdüsen 9 getrocknet, so dass die Schalungselemente 15 die Reinigungsstation gereinigt und im Wesentlichen trocken verlassen. Hierzu trägt auch die oben beschriebene Erwärmung der Trocknungsluft durch die Komprimierung bei.
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Als Reinigungsmedium kann beispielsweise Wasser, ggf. gemischt mit einem Reinigungsmittel, eingesetzt werden. Statt des Wassers kann das Reinigungsmedium auch eine Emulsion sein. Zusätzlich oder alternativ können auch Feststoffe eingesetzt werden.
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Die Reinigungsstation kann zusätzlich mit einer Trennmittelsprüheinrichtung versehen sein. Diese kann beispielsweise in Förderrichtung den Trocknungsdüsen 9 nachgeschaltet sein, d. h. auf der rechten Seite in 3.
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In den 2 und 3 sind die Gasquelle 7 und die Quelle 10 für das Reinigungsmedium als separate Einheiten getrennt von der Einhausung 3 dargestellt. Dieser modulare Aufbau hat in einigen Anwendungsfällen Vorteile, beispielsweise, wenn die Platzverhältnisse in unmittelbarer Nähe der Reinigungsstation beengt sind. Es ist jedoch auch möglich, die die Gasquelle 7 und/oder die Quelle 10 für das Reinigungsmedium in die Einhausung 3 zu integrieren oder diese zu einer Baugruppe zusammenzufassen.
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In 3 ist das Schalungselement 15 beispielhaft mit zwei (nicht gezeigten) Magneten versehen, die u. a. dazu dienen, das Schalungselement 15 auf der Fördereinrichtung 1 zu fixieren. Grundsätzlich ist die vorliegende Erfindung jedoch unabhängig von der Verwendung einer solchen Magnetbefestigung. Vielmehr können beliebige Schalungselemente, d. h. mit oder ohne Magnete, mittels der erfindungsgemäßen Reinigungsstation gereinigt werden. Hierzu können die Schalungselemente 15 entweder nur durch Schwerkraft auf der Fördereinrichtung 1 gehalten werden oder in anderer geeigneter Weise, beispielsweise mittels Klemmeinrichtungen, fixiert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fördereinrichtung
- 2
- Rollenbahn
- 3
- Einhausung
- 4
- obere Bürsteneinheit
- 5
- untere Bürsteneinheit
- 6
- seitliche Bürsteneinheit
- 7
- Gasquelle
- 8
- Gasleitung
- 9
- Gasdüse
- 10
- Quelle für Reinigungsmedium
- 11
- Leitung
- 12
- Sammelleitung
- 13
- Fächerdüse
- 14
- Vollstrahldüse
- 15
- Schalungselement
- 16
- Betätigungselement für Magnet
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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