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Vorrichtung zur Innenreinigung von Rohren, Kanälen, Tanks,
Lagerbehältern od. dgl.
Die Erfindung bezieht sich auf Reinigungsvorrichtungen, die zum Reinigen von Rohren und Kanälen geeignet sind sowie von Lager- und Transportbehältern, die der Beförderung und der Lagerung von Öl und der Ölverarbeitungen, von Säuren, aber auch von Milch, Bier, Fruchtsäften a. dgl. dienen.
Für diese Reinigung sind Vorrichtungen bekannt, bei denen die Reinigungsflüssigkeit durch Reini- gungsköpfe mit gesteuerten Düsen systematisch unter höherem Druck an die innere Wand der zu reini- genden Rohre oder Behälter gespritzt wird. Die Bewegung des Spritzrohres und der Düse wird häufig durch eine vorgelagerte Turbine hohen Druckes gesteuert, welche gleichgültig ob sie mit oder ohne Verlust- wasser betrieben wird, einen umfangreichen, sehr aufwendigen Getriebemechanismus zur Herabsetzung der Drehzahlen erfordert. Die Düsen verlaufen dabei rückwärts zur Hauptachse des Reinigers.
Durch den Reaktionsstoss des von hohem Druck beschleunigten Reinigungsmediums in der Form von Flüssigkeits-, Dampf- oder Pressgasstrahlen auf die Düsen und den Reinigerkopf, der sie enthält, wird eine ziehende oder schleppende Reaktionskraft erzeugt und auf den Zufuhrschlauch für das Reinigungsmittel, der sich an den Reinigerkopf anschliesst, übertragen. Will man eine Rückschubkraft auf den Schlauch erzeugen, so müssen die Reinigerköpfe ausgewechselt werden.
Ein Nachteil dieser Düsenreiniger besteht darin, dass sie bei Rohrleitungen mit Krümmern, Schweissstellen oder Schiebern das Revisionsstück (lösbare Stelle im Leitungssystem) nicht immer erreichen. Verklemmt sich der Schlauch im Rohr, so kann er kaum zurückgezogen werden. Dieser Nachteil ist besonders beachtlich, weil die ziehende Wirkung der Reaktionsreinigungsstrahlen an sich auf sehr grosse Strecken, z. B. bis auf 100 m Länge ausgenutzt werden kann. Treten in der zu reinigenden Leitung zu grosse Reibungen auf, so muss sie an einer schwer zugänglichen Stelle auseinandergenommen werden, um die Düsen auszutauschen. Aber auch dabei ist Voraussetzung, dass die Rohrleitung an der Stelle des Hindernisses von aussen zugänglich ist. Zuweilen muss die Rohrleitung aufgeschnitten werden, um die aufgetretenen Hindernisse zu beseitigen.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, vorzugsweise zur Innenreinigung von Rohren, Kanälen, La- ger-und Transportbehältern, bestehend aus einem Düsenkopf mit Schlauchanschluss zur regelbaren Zuleitung von Flüssigkeit unter hohem Druck (30 - 80 at) mit schräg zu der zu reinigenden Rohrwand gerichteten Düsen, deren Strahlen den Schlauch im zu reinigenden Rohr oder Behälter durch Reaktionsdruck weiterziehen, und ist gekennzeichnet durch einen mittels des Flüssigkeitsdruckes im Kopf fernsteuerbaren Kolben, der je nach seiner Stellung schräg nach vorn oder schräg nach rückwärts gerichtete Reaktionsdüsen für die Reinigungsflüssigkeit freigibt.
Durch die Erfindung werden insbesondere alle schnellaufenden Teile in Antrieb und Getriebe vermieden und es wird eine besonders im Hinblick auf die Abdichtung und auf die ständig wechselnden Temperaturen günstige einfache und kräftige Bauart erzielt.
Eine vorzugsweise Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass die Düse fest mit einem hydraulischen Zylinder verbunden ist, in welchem ein Nebenstrom des Druckwassers die Düsenbewegung selbsttätig steuert.
Weiters sind bei einer speziellen Ausbildung der Erfindung vorzugsweise rotationssymmetrisch zur Druckleitung im Düsenkopf Rückstossdüsen angeordnet, die sich bei steigendem Flüssigkeitsdruck mittels
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eines Hilfsventiles, gebildet aus Teilen des Kolbens und des Düsenkopfes, unter Freigabe der den Kopf im Rohr weiterschleppenden Reaktionsdilsen schliessen.
Eine vorteilhafte gedrängte Bauart wird gemäss der Erfindung durch einen entgegen dem Flüssigkeitdruck federbelasteten Hohlkolben erzielt, der sich bei Druckschwankungen unter dem Einfluss einer Steuerkurve auf seiner Gleitfläche im Düsenmantel dreht.
Ein weiterer Vorzug des neuen Reinigerkopfes besteht darin, dass je nach Einstellung des Druckes der Schlauch in dem zu reinigenden Rohr oder Kanal vorwärts oder rückwärts wandert. Es ist eine besondere Steuerung für das rückgeführte, dem Frischwasser zugemischte Wasser vorhanden. Bei automatischer Rückmischersteuerung des Druckes wandert das Steuerventil ferner hin und her, so dass der Reinigerkopf eine wählbare Schruppwirkung auf das Rohr- oder Kanalinnere ausübt.
Die Verunreinigungen im Kanal werden von verschiedenen Seiten her angegriffen, immer unter einem schrägen Winkel. Die Reinigungsleistung des Kopfes steigt gegenüber bekannten Bauarten bei gleichem Aufwand an Reinigungsmittel. Die Reinigung wird ic. kürzerer Zeit erreicht. Steuermittel für den Reinigerkopf können in sehr verschiedener Weise ausgebildet sein, obwohl es sich grundsätzlich immer um längsverschiebliche, druckgesteuerte (federbelastete) Ventile handelt.
Die in verschiedener Richtung geneigten Düsen der Reinigerköpfe können in einer gegrätschten oder in einer gekreuzten Anordnung angebracht sein.
Trotz des Einbaues einer selbsttätigen Drucksteuerung ist der Raumbedarf des neuen Düsenkopfes in Länge und Durchmesser nicht grösser als derjenige bekannter, einfacher Düsenköpfe für die einsinnig Reaktionsbewegung. Daher wird durch die Erfindung der Vorteil beibehalten, dass sich Rohre und Kanäle mit-Krümmungen in Radien bedienen lassen und von dem Düsenkopf je nach Wahl vor oder rückwärts durchwandert werden können.
Die Erfindung ist in der Zeichnung in einigen beispielsweisen Ausführungsbeispielen dargestellt. Um die einzelnen Ausführungsformen leicht miteinander vergleichen zu können, sind die Düsenköpfe im mittleren
Längsschnitt sowie in annähernd gleichem Massstab wiedergegeben.
Fig. l ist ein mittlerer Längsschnitt durch die neue Reinigungsvorrichtung ; Fig. 2 ist ein Schnitt nach
II - II der Fig. l in der Pfeilrichtung betrachtet ; die Fig. 3 und 4 sind vergrösserte Einzelheiten der Ventilsteuerung ; Fig. 5 ist eine Draufsicht auf das Unterende der Schutz-und Traghülse für das bewegliche
Mundstück als Schnitt V - V der Fig. 6 ; Fig. 6 ist eine Seitenansicht der Hülse ; Fig. 7 ist ein mittlererlinker halber Längsschnitt durch eine Ausführung mit Düsenkränzen in gegrätschter Anordnung ; Fig. 8 ist ein mittlerer rechter halber Längsschnitt durch eine Ausführung mit längsverschieblichem und drehbarem Kolben.
Fig. 9 ist die Abwicklung einer Steuerkurve mit Kugelsteuerung ; Fig. 10 ist ein teilweiser mittlerer Längsschnitt durch eine Bauart mit mehrstufigem Kolben und kugelgesteuerter Drohschaltung ; Fig. 11 ist ein Längsschnitt durch ein Spritzrohr für Papiermaschinen nach der Erfindung ; Fig. 12, 14 und 15 sind Einzelheiten zu Fig. 11 und Fig. 13 ist ein Längsschnitt durch eine gegenüber Fig. 11 abgewandelte Ausfüh- rungsform.
Aufbau und Wirkungsweise der neuen Reinigungsvorrichtung seien an Hand dieser beispielsweisen Zeichnungen erläutert.
Die Hauptbestandteile des Gerätes sind das um 1800 schwenkbare Spritzrohr A, das mit seinem Unterteil 1 auf dem Mundstück 2 der Druckwasserleitung B sitzt ; das Gehäuse C für die hydraulische Drucksteuerung des Mundstückes A und das Gehäuse D für die Drehung des Mundstückes mit Gehäuse C um die Leitung B.
Das Mundstück 1 sitzt drehbar auf dem Oberende 2 der Druckwasserleitung B und ist gestellfest mit dem Deckel 3 des Zylindergehäuses C. Das Mundstück A ist unter dem Einfluss der hydraulischen Steuerung des Zylinders C auf dem Druckrohr B längsverschieblich. Das Gehäuse D für die mechanische Drehsteuerung ist um die Druckleitung B vermittels eines Zahnradgetriebes drehbar und trägt die Schutz- und Griffhülse 32, innerhalb deren sich das Mundstück A um 1800 auf- und abwärts schwenkt und mit dem Zylindergehäuse C hin und her längsverschiebt.
Zur Schwenkung um 180 dient der Eingriff des Ritzels 33 auf dem Zahnstrang 33a im Oberteil der Hülse 32. Die Drehbewegung wird dadurch ausgelöst, dass der Boden des Zylindergehäuses C in der tiefsten Stellung seiner Abwärtsbewegung unter hydraulischem Druck gegen den Fühler 29 des mechanischen DrehSteuergehäuses D stösst und dann das Gehäuse D mittels des anschliessenden Zahngetriebes um das Druckrohr B gedreht wird (Fig. 1 unten links).
Der Unterteil 1 des Spritzrohres sitzt dicht, aber gleitend auf dem Vorderende 2 der Druckwasserlei- tung B. Dieser Unterteil 1 ist gestellfest mit dem Deckel 3 des hydraulischen Zylinders C, der im übrigen hauptsächlich aus dem Mantel 8 und dem Boden 11 besteht. Zwischen dem Mantel 8 und dem Boden 11
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106 in demjenigen Takt, der in der Schaltkurve (Fig. 9) durch gestrichelte Kreise 126 veranschaulicht ist, welche den Kugelweg erläutern.
Bei niedrigem Druck, der nach der Schaltkurve (Fig. 9) vorausgesetzt wird, ruht die Kugel 126 in einer
Grundstellung, die in Fig. 9 mit C bezeichnet ist. Steigt der Flüssigkeitsdruck, so wird der Kolben 106 und damit auch sein Steuerkopf 124 und auch dieKuell26 hochcedrückt, bis die Kugel 126 die in Fig. 9 dargestellte Endstellung erreicht hat. Dabei ist der Kolben gedreht worden, wie der schräge aufwärtsge- richtete Pfeil zwischen C und A in Fig. 9 deutlich macn' :.
Die Ausbildung nach Fig. 10 ist ein Beispiel, wie durch einfache hydraulische Mittel nach der Erfin- dung ein Reinigerkopf geschaffen werden kann, der sich nur durch hydraulische Mittel, ausgelöst durch
Druckunterschiede, zur Betätigung von verschiedenen Düsengruppe hin-und hersteuert. Die Grundbestandteile sind diejenigen der andern Ausbildungen. Das Besondere besteht in einem Kanal 132, der den hohlen Innenraum des Kolbens 106 mit dem Hohlraum 133 des Reinigerkopfes 101 verbindet. Wahrend der Zuspeisung von Reinigungsflüssigkeit unter niedrigem Druck und deren Ausströmung durch die Vor- wÅartsdüsen 103 kann in einem Nebenstrom Flüssigkeit durch den Kanal 132 in den Kanal 133 eintreten. Diese leistet dvr Längsverschiebung des Kolbens 106 Widerstand.
Im Kolbenboden 107 ist ein Ventil 134 angebracht, das im gezeichneten Ruhezustand geöffnet ist. Dor Flüssigkeitsinhalt der Kammer 133 kann 6nt - sprechend den Querschnittsverhältnissen unter den Kolbenbund 134 strömen und von dort durch den Auslass 136 in das zu reinigende Rohr oder in den Behälter. Steigt der Druck der Reinigungsflüssigkeit im Kolbeninneren an, so werden, wie üblich, zunächst mittels des Ventilsitzzapfens 114 die Vorwärtsdüsen 103 geschlossen und die Rückwärtsdüsen 104 über die Vorkammer 110 gespeist. Steigt der Druck noch etwas weiter an, so drückt das Nebenventil 134 gegen die Unterkante 135 der Führungshülse 105, das Ventil 134 wird geschlossen und der Kolben unter Druck zurückgeführt.
Wird der Druck nunmehr gesenkt und wieder erhöht, so herrschen im Inneren des Reinigerkopfes 101 dieselben Druckverhältnisse wie bei Betriebsbeginn, welcher in Fig. 10 dargestellt ist.
Die Erfindung soll jedoch nicht nur auf solche Vorrichtungen zur Innenreinigung von Rohren oder Behältern beschränkt sein, bei denen die Düsen nur an einem Düsenkopf angeordnet sind. Vielmehr ist es auch möglich, ein hochdruckgesteuertes Spritzrohr zu verwenden. Besonders wenn es sich darum handelt, in engen Leitungsrohren beispielsweise bei grossen papierherstellenden Maschinen, eine gute Reinigungwirkung zu erzielen, wobei die Strahlen der Reinigungsflüssigkeit vorwärts und rückwärts gerichtet sein müssen, hat sich der Gebrauch von hochdruckgesteuerten Spritzrohren bewährt. Diese Anordnung zeigen die Fig. 11-15.
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mitDie Baustoffe sind beliebig. Für die Steuerung wird etwa 1 % Wasser des Druckwassers aufgewendet.
Ersichtlich wird die Reaktion des Druckwassers in erster Linie für die Längsverschiebung des hydraulischen Zylinders ausgenutzt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung, vorzugsweise zur Innenreinigung von Rohren, Kanälen, Lager- und Transportbehältern, bestehend aus einem Düsenkopf mit Schlauchanschluss zur regelbaren Zuleitung von Flüssigkeit unter hohemDruck (30 - 80 at), mit schräg zu der zu reinigenden Rohrwand gerichteten Düsen, deren Strahlen den Schlauch im zu reinigenden Rohr oder Behälter durch Reaktionsdruck weiterziehen, gekennzeichnet durch einen mittels. des Flüssigkeitsdruckes im Kopf fernsteuerbarenKolben 4, 106, 205, der je nach seiner Stellung schräg nach vorn oder schräg nach rückwärts gerichtete Reaktionsdüsen (9,103, 104) für die Reinigungsflüssigkeit freigibt.