DE1557575C3

DE1557575C3 - Vorrichtung zum Reinigen von Tanks od.dgl

Info

Publication number: DE1557575C3
Application number: DE19661557575
Authority: DE
Inventors: Stanley Maurice Wallington Surrey Boxall (Grossbritannien)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1966-06-08
Filing date: 1966-06-08
Publication date: 1974-02-07
Also published as: DE1557575A1; DE1557575B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Reinigen von Tanks od. dgl. mit einem Zuführrohr für das der Reinigung dienende Strömungsmittel, einem um das Abgabeende des Rohres rotierenden, durch eine Antriebseinheit angetriebenen Düsenträger, an dem eine oder mehrere rotierende Düsen angeordnet sind, wobei zwischen die oder jede Düse und das Zuführrohr Zahnräder geschaltet sind, die bei der Rotation des Düsenträgers um die Achse des Zuführrohres die oder jede Düse um ihre eigene Achse in Relativdrehung gegenüber dem Düsenträger versetzen. Eine solche Vorrichtung ist aus der USA.-Patentschrift 3 001 534 bekannt.

Bei dieser bekannten Vorrichtung hat es sich als nachteilig erwiesen, daß das aus den Düsen ausströmende Reinigungsmittel nicht jeden Punkt des zu reinigenden Tanks od. dgl. erreicht, sondern daß blinde Flecken entstehen, die von dem Düsenstrahl nicht erfaßt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der durch die USA.-Patentschrift 3 001534 bekanntgewordenen Gattung zu schaffen, bei der es sichergestellt ist, daß der aus den Düsen austretende Reinigungsmittelstrahl unter Vermeidung blinder Flecken jeden Punkt des zu reinigenden Tanks od. dgl. erreicht, so daß ein vollständiges Beaufschlagen der zu reinigenden Innenfläche mit Reinigungsmittel gewährleistet ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Rotationsachse der oder jeder Düse relativ zum Düsenträger schräg zur Rotationsachse des Düsenträgers angeordnet ist.

Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Maßnahme, die Rotationsachse der Düsen schräg zur Rotationsachse der Düsenträger anzuordnen, wird überraschenderweise erreicht, daß jeder Punkt der zu reinigenden Innenfläche durch das Reinigungsmittel tatsächlich erreicht wird, ohne daß blinde Flecken entstehen, zu deren Beseitigung sonst zusätzliche, verhältnismäßig komplizierte konstruktive Maßnahmen erforderlich wären.

Die Antriebseinheit umfaßt vorzugsweise eine strömungsmittelgetriebene Turbine, die nahe dem Düsenträger angeordnet ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den

Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 schematisch im Schnitt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung,

F i g. 2 schematisch im Schnitt Zuführrohr und Düsenträger eines zweiten Ausführungsbeispiels nach der Erfindung und

F i g. 3 schematisch im Schnitt ein Gehäuse zur Unterbringung der Vorrichtung nach dem zweiten Ausführungsbeispiel.

Wie F i g. 1 zeigt, ist das Zuführrohr 1 für das reinigende Strömungsmittel an einem Ende geschlossen und weist eine Reihe von radialen Durchlässen! nahe dem geschlossenen Ende auf. An dem Abgabeende des Zuführrohrs 1 ist mittels zweier Kugellager3 und 4 ein Düsenträger 5 zwischen einer Mutter 6 und einer Schulter 7 gehalten. Der Düsenträger 5 hat eine zentrale, sich erweiternde Bohrung 8, welche im Betrieb ein reinigendes Strömungsmittel über die Durchlässe 2 abgibt und welche in Verbindung mit einem oder mehreren Kanälen 9 steht, wobei in der Zeichnung zwei Kanäle dargestellt sind. Jeder Kanal 9 hat eine rohrförmige Erstreckung 9' und, wie nur auf der rechten Seite der Zeichnung dargestellt, eine Düse 10, die eine rohrförmige Er-Streckung 10' trägt, welche über die Erstreckung 9' paßt.

Die Düse ist auf dem Düsenträger mittels Kugeln 12 drehbar gelagert, die sich zwischen einem Kragen 11 — befestigt am Düsenträger — und dem freien Ende der Erstreckung 10' befinden. Dichtringe 13 und 14 und der dichte Sitz der Glieder 9' und 10' dienen dazu, den Durchgang für das Strömungsmittel von dem Zuführrohr 1 zu der Düse 10 strömungsmitteldicht zu machen. Die Düse 10 trägt ein Kegelrad 15, welches mit einem fest an dem geschlossenen Ende des Rohres 1 angebrachten Kegelrad 16 kämmt. Der Düsenträger weist gleichfalls ein fest angebrachtes Zahnrad 17 auf, welches mit einem Ausgangsritzel 18 der Antriebseinheit kämmt, die sehematisch bei 19 angedeutet ist. Es ergibt sich aus der Zeichnung, daß die Achse der Düse 10 um 45° zu ihrer Rotationsachse relativ zum Düsenträger 5 verdreht ist und daß die Rotationsachse nach außen von dem Abgabeende des Zuführrohres aus in einem Winkel von 45° zu deren freiem Ende gerichtet ist. Die Kegelräder 15 und 16 haben eine ungleiche Anzahl von Zähnen.

Im Betrieb wird reinigendes Strömungsmittel dem offenen Ende des Zuführrohres 1 zugeführt, und die Antriebseinheit 19 wird in Betrieb genommen. Der Düsenträger 5 rotiert demgemäß um die Achse des Zuführrohres 1 und als Folge des Getriebezuges 15 und 16 dreht sich jede Düse 10 um ihre eigene Rotationsachse. Das von den Düsen überdeckte Anströmungsvolumen hängt von den Winkeln ab, die die Rotationsachse jeder Düse mit der Achse der Düse selbst und mit der Rotationsachse des Düsenträgers 5 einschließt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel betragen die beiden Winkel 45°. In diesem Ausführungsbeispiel ist daher das erreichte Volumen auf der einen Seite durch einen Zylinder begrenzt, dessen Querschnitt durch den geometrischen Ort des Punktes X bestimmt ist, wo die Achse der Düse die Rotationsachse der Düse relativ zu dem Düsenträger 5 schneidet und auf der anderen Seite durch die Ebene, die diesen geometrischen Ort enthält. Wenn der von der Düse kommende Strahl eine gewisse Divergenz aufweist, dann wird der direkt vor dem Zuführrohr 1 befindliche »blinde Fleck«praktisch auf 0 vermindert, und die Streuung wird gleichfalls dazu führen, daß etwas von dem Strömungsmittel nach »rückwärts« relativ zur Begrenzungsebene gelangt. Wenn erforderlich, kann dies durch Verminderung des Winkels, welchen der Kanal 9 mit der Achse des Rohres 1 bildet, ausgeglichen werden. Eine solche Winkelverminderung vermindet ferner das Ausmaß des notwendigen Streubereichs in dem Strahl, um den »blinden Fleck« in einem gegebenen Abstand von der Düse auszugleichen.

Eine solche Vorrichtung ist insbesondere zur Reinigung von offenen Behältern geeignet, wo es nachteilig wäre, wenn der Waschstrahl Reinigungsmittel nach rückwärts aus dem Behälter hinausschleudern würde. Durch Auswahl der Winkel zwischen der Rotationsachse der Düse und ihrer Achse einerseits und mit der Rotationsachse des Trägers 5 andererseits ist es möglich, in einem weiten Bereich eine Veränderung des Volumens vorzunehmen, welches der Reinigungsstrahl erreicht.

Die Antriebseinheit 19 weist ein Turbinenrad 20 auf, welches durch eine entsprechend gelenkte Strömung angetrieben wird und welches mit dem Kegelrad 17 über ein geeignetes Reduktionsgetriebe 21 in Verbindung steht. Vorzugsweise ist eine Druckreguliereinrichtung in dem Versorgungszug des Turbinenantriebs angeordnet, wodurch ein Antrieb mit konstanter Geschwindigkeit für den Düsenträger sichergestellt ist. Der Antrieb kann mit Mitteln zur Umlaufumkehr ausgerüstet sein.

F i g. 2 zeigt eine Vorrichtung, welche in ähnlicher Weise wie diejenige nach F i g. 1 arbeitet, jedoch zwei Abweichungen aufweist. Zunächst ist sie so ausgebildet, daß sie sowohl den Bereich vor als auch den Bereich hinter der Reinigungseinrichtung bestreicht. Dies wird erreicht, indem wenigstens ein Paar von Kanälen 9 angeordnet ist, die in entgegengesetzte Richtung weisen. Weiter können einer oder beide der Bereiche wahlweise gereinigt werden, wenn das Verteilerrohr auf einem Doppelzuführrohr angeordnet ist (s. Fig. 2), und die wahlweise Einstellung mittels eines Mehrwegventils in der Reinigungsmittelzuführleitung an einer Stelle, die von der Reinigungseinrichtung entfernt ist, bewirkt wird.

Das Zuführrohr 1 ist bei einem Ausführungsbeispiel eine koaxiale Anordnung eines äußeren Rohres 1 α und eines inneren Rohres 1 b. Das äußere Rohr 1 α weist zwei Sätze von Durchlässen auf, die entsprechend bei 2 a und 2 b in axialem Abstand angeordnet sind. In einer Zone zwischen den beiden Sätzen von Durchlässen erweitert sich das Rohr 1 b nach außen und ist mit dem äußeren Rohr 1 α verbunden, was zur Folge hat, daß die Durchlässe 2 b lediglich mit dem Rohrlö in Verbindung stehen, während die Durchlässe 2 α lediglich in Verbindung mit dem Rohr 1 α stehen. Der Düsenträger 5 ist, wie im ersten Ausführungsbeispiel auf dem Zuführrohr mit Hilfe der Kugellager 3 und 4 gelagert, und die Enden sind mittels Stopfbüchsen 13 und 14 aus Polytetrafluoräthylen gut abgedichtet. In der Mitte ist der Düsenträger mit einem nach innen gerichteten Flansch 22 versehen, der zwei weitere Stopfbüchsen 23 und 24 aufnehmen kann. Die Dichtungen 23, 24 werden in ihren entsprechenden Fugen mittels nicht dargestellter Sprengringe gehalten und liegen am Rohr 1 α an, wodurch das Innere des Düsenträgers 5

in zwei nicht miteinander in Verbindung stehende ν Ausführungsbeispiel) nicht gleich oder daß eines ein Räume 8 α und 8 b geteilt . wird, von denen jeder kleines Mehrfaches des anderen sein sollte, da die zyeinen Auslaßkanal 9 aufweist. Die axiale Lage des klische Gleichlauf bewegung der Düsen in manchen Düsenträgers 5 auf dem Zuführrohr ist derart ge- Fällen ein ungleichmäßiges Reinigen-der Oberfläche wählt, daß die Dichtungen 23, 24 das Rohr 1 α zwi- 5 eines Tanks, der gereinigt werden soll, bewirken sehen den beiden Sätzen von Durchlässen in dem würde. Eine wirkungsvolle Reinigung kann dadurch letzteren abdichten, so daß das Rohria mit dem sichergestellt werden, daß das Verhältnis der Zahn-Raum 8 α über die Durchlässe2α und das RohrIb ..räder 16 und 15 derart gewählt wird, daß die Ummit dem Raum 8 & über die Durchlässe 2 ö in Ver- laufgeschwindigkeit des Düsenträgers um seine bindung steht. Jeder der Kanäle9 ist mit Teilen10, .io^: Achse'..klein relativ zur Umlaufgeschwindigkeit jeder 10', 11, 12 und 15 (nicht dargestellt) ähnlich denjeni- /Düse um ihre eigene Rotationsachse ist. Ferner sollte gen, wie sie bei dem Ausführungsbeispiel nach^ .die Wiederholungsrate^:des Reinigungsstrahlmusters Fig. 1 beschrieben sind, versehen, und z\Vei Kegelra-. so niedrig wie irgend möglich sein,
der 16 sind an dem Zuführrohr befestigt und kam- _: Ferner wird eine gleichmäßigere Reinigung damen mit den entsprechenden Zahnrädern 15, so daß .15 'durch erreicht, daß eine große Anzahl von Düsen die Düse 10 umläuft, wenn der Düsenträger um die ' rund um die Achse des Düsenträgers vorgesehen ist, Achse des ZuführrohresRotiert.: ' :^: .·. . _:: die derart angeordnet und eingestellt sind, daß sie

Der Antrieb des in Fig. 2 därgfestellten Düsenträ-: ■■■ verschiedene Winkellagen einnehmen, wenn jede gers erfolgt über eine an ihm angebrachte Turbine /einen gegebenen Punkt auf dem geometrischen Ort 25. Diese Turbine wird über eine Strömüngsmittelan- 20 der Punkte X passiert.

zapfung durch eine oder durch beide von einem Paar . Es ist möglich, die Düsen mit Einsatzstücken zu von Leitöffnungen 26 a, 26b angetrieben, welche mit versehen, welche Turbulenzen in dem reinigenden den entsprechenden Räumen 8 a und 8 b in Verbin- Strömungsmittel, das die Düse verläßt, vermindert und dung stehen. Die Turbine hat eine: Ausgangswelle 27 . einen gleichförmigen Strömungsmittelstrahl sichermit einem Ritzel 28, das mit einem an dem unteren 25 stellt. Ein kreuzförmiger Einsatz, der die Düsenöffabgedichteten Ende des Rohres la befestigten Zahn- nung in vier Quadranten einteilt, ist besonders empkranz 29 kämmt. fehlenswert.

Im Betrieb wird reinigendes Strömungsmittel in Im praktischen Gebrauch einer Vorrichtung ge-

eines oder in beide der Rohre la und Ib zugeführt, maß der Erfindung ist es erwünscht, sie mit einem je nachdem, ob ein halbkugeliges oder ein kugeliges 30 umgebenden Gehäuse zu versehen. Dies bietet Schutz Strahlmuster erforderlich ist. Reinigendes Strö- sowohl für den Mechanismus als auch für jede leicht mungsmittel gelangt gleichfalls in die Turbine 25 zerstörbare Sache, die gereinigt werden soll, wie z. B. durch die entsprechende Öffnung 26 a, 26 b, und die Innenauskleidung bei Tanks. Ein geeignetes Gedementsprechend wird das Ritzel 28 in Rotation um häuse aus Metall ist in F i g. 3 gezeigt, was auf eine die Achse des Rohres 1 versetzt. Jeder der Strahlen 35 Vorrichtung nach dem zweiten Ausführungsbeispiel läuft dann gleichfalls um die Achse des entsprechen- paßt. Das Gehäuse weist zwei im wesentlichen glokden Kanals 9. ; kenartige Hauptteile 30, 31 auf, die mittels kreisrun-

In dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbei- den Flanschen 32, 33 aneinander befestigt sind. Der spiel erfolgt die Reinigung des vor der Vorrichtung Boden des Teils 31 weist eine zentrale Polytetraliegenden Bereiches durch Strömungsmittel, welches 40 fiuor-Äthylenbüchse 34 auf, und eine Zentrierschraube durch das Zuführrohr 1 b in den Raum 8 b und durch 35 stützt das Gehäuse drehbar in bezug auf das Rohr 1 den unteren Düsenaufbau strömt, während die Reini- ab. Der obere Gehäuseteil 30 weist einen Polytetragung des Bereichs hinter der Vorrichtung durch Strö- fluor-Äthylenkragen 36 auf, der in einer zentralen mungsmittel bewirkt wird, welches durch das Öffnung 37 zum drehbaren Eingriff mit der Ober-Rohr 1 α in dem Raum Sa und durch den oberen Du- 45 fläche des Rohres 1 gehalten ist. Jeder Teil hat eine senaufbau gelangt. kreisrunde Öffnung 38, und das Gehäuse ist rund um

Der Bereich, der durch jede Düse in jedem der die Vorrichtung mit ihren Düsen 10 und ausgerichtet Ausführungsbeispiele abgeschwemmt wird, kann, aus- mit den Öffnungen 38 angeordnet. Die relativen Abgehend von dem normalen halbkugelförmigen Mu- messungen sind so gewählt, daß die Düsen 10 niester, vergrößert oder verkleinert werden, und zwar 50 mais über die Grenzen des Gehäuses hinausragen, durch Vergrößerung oder Verkleinerung sowohl des Ein vollständiger Schutz wird daher durch das GeWinkels zwischen der Rotationsachse der Düse und häuse für die zu reinigenden Behälter in dem Falle der Rotationsachse des Düsenträgers als auch des gewährleistet, daß die Vorrichtung einer rauhen BeWinkels zwischen der Rotationsachse der Düse und handlung ausgesetzt ist, z. B. in das Innere eines ihrer eigenen Achse in Abweichung von dem darge- 55 Tanks, der gereinigt werden soll, fällt. Die allgestellten Wert von 45°. Im allgemeinen werden diese meine Rückfederung des Gehäuses sorgt dafür, daß beiden Winkel praktisch gleich gewählt, um zu ver- der Oberflächenüberzug des Tanks nicht so leicht bemeiden, daß ein überflüssiges Überlappen an einem schädigt wird. Während'des Betriebs der Vorrichtung Punkt in Linie mit der Rotationsachse des Düsenträ- rotiert das Gehäuse, welches, wenn gewünscht, mit gers stattfindet. 60 dem Düsenträger über Stege verbunden werden

Es sollte darauf geachtet werden, daß die Anzahl kann, mit der Vorrichtung und schützt sie an allen der Zähne auf den Kegelrädern 15 und 16 (bei jedem Stellen bei ihrem Umlauf.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Reinigung von Tanks od. dgl. mit einem Zuführrohr für das der Reinigung dienende Strömungsmittel, einem um das Abgabeende des Rohres rotierenden, durch eine Antriebseinheit angetriebenen Düsenträger, an dem eine oder mehrere rotierende Düsen angeordnet sind, wobei zwischen die oder jede Düse urid das Zuführrohr Zahnräder geschaltet sind, die bei .·.

: der Rotation des Düsenträgers um die Achse des Zuführrohres die oder jede Düse um ihre eigene Achse in Relätivdrehung gegenüber dem Düsen-, träger versetzen, d ad'u.r C h g e k e η η ζ e i c h net, daß die Rotationsachse der oder jeder Düse (10) relativ zum Düsen.träger (5) schräg zur ■ Rotationsachse des Düsenträgers angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinheit (1) nahe 'ab dem Düsenträger (S) angeordnet ist. '.;

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenträger (5) mit wenigstens einem Paar Düsen (10) ausgerüstet ist, die derart angeordnet sind, daß sie reinigendes Strömungsmittel in zueinander komplementäre Volumina abgeben, welche gemeinsam einen die Vorrichtung mindestens näherungsweise vollständig umschließenden kugelförmigen Raum definieren.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotationsachsen der beiden Düsen (10) in entgegengesetzte Richtungen längs einer gemeinsamen Linie weisen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuführrohr (1) aus zwei Leitungen (1 a, 1 b) für reinigendes Strömungsmittel zusammengesetzt ist und daß der Düsenträger (5) mit Dichtungen (13, 14, 23, 24) ausgerüstet ist, die mit der Oberfläche des Zuführrohres (1) in Berührung stehen, derart, daß jeder Düse des Düsenpaares je eine der Leitungen zugeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuführrohr (1) aus einem inneren (1 b) und einem äußeren (1 a) koaxialen Rohr besteht und daß das innere Rohr (1 b) nach außen erweitert und mit der Wand des äußeren Rohres verbunden ist, das seinerseits beidseits der Verbindungsstelle einen Strömungsmitteldurchlaß (2 a, 2 b) aufweist.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinheit eine strömungsmittelgetriebene Turbine (20, 25) für den Drehantrieb des Düsenträgers (5) um das Zuführrohr (1) aufweist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Turbine (25) an dem Düsenträger (5) befestigt ist und über Leitöffnungen (26 6) in dem Düsenträger (5) versorgt wird mit als Antriebsfluid dienendem Reinigungs-Strömungsmittel und daß die Ausgangswelle (27) der Turbine ein Ritzel (28) trägt, welches mit einem Zahnkranz (29) kämmt, der an dem Zuführrohr (1) befestigt ist. C₅

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch ein an jeder Düse koaxial zu ihrer Rotationsachse an- ^: geordnetes Kegelrad (15), welches mit einem an dem Zuführrohr (1) befestigten Kegelrad (16) kämmt.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinheit richtungsumkehrbar ist.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren, der . Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß . -ein Schutzgehäuse aus Metallblech vorgesehen

:. ist, welches Hauptgehäuseteile (30, 31) aufweist, die drehbar'relativ zum Zuführrohr (1) angeordnet sind, sowie eine einer der Düsen (10) zugeordnete Deckplatte mit einer Strahldurchtritts-.: Öffnung für die Reinigungsflüssigkeit, und daß ; die Hauptgehäuseteile im wesentlichen kreis-' runde Ausschnitte für den bzw. die Strahlen aufweist und jede Deckplatte so bemessen ist, daß ^: . sie im wesentlichen den zugeordneten Ausschnitt ;. während des "Betriebes schließt.