BR112018008944B1

BR112018008944B1 - Conjunto de bico de pulverização de limpeza de tanque rotativo

Info

Publication number: BR112018008944B1
Application number: BR112018008944-3A
Authority: BR
Inventors: Scott Hoffmeyer; Digna Naginevicius
Original assignee: Spraying Systems Co.
Priority date: 2015-11-03
Filing date: 2016-11-03
Publication date: 2021-11-23
Also published as: CA3003876A1; AU2022203943B2; BR112018008944A2; JP6958974B2; JP2019501023A; AU2022203943A1; AU2022203997A1; NZ742081A; DK3370873T3; BR112018008944A8; EP3370873A1; EP3370873B1; CN108472655A; AU2022203995B2; US11154918B2; CN108472655B; US20190054510A1; AU2016349383A1; PL3370873T3; AU2022203995A1

Abstract

aparelho de limpeza de tanque rotativo sanitário um conjunto de bocais de pulverização de limpeza de tanque rotativo que inclui um alojamento estacionário, um alojamento rotativo para rotação em torno de um eixo central do invólucro estacionário e um cubo de suporte de bocal suportado pelo invólucro rotativo para rotação em torno de um eixo transversal ao eixo do invólucro estacionário. uma haste de suporte estende-se através do alojamento rotativo e para dentro do alojamento estacionário com uma extremidade inferior suportando o lado de baixo do alojamento rotativo e a extremidade superior sendo segura por um retentor. o retentor é solto para permitir a remoção do alojamento rotativo e do cubo do bocal de um lado inferior do alojamento estacionário. um acionamento acionado por fluido para o alojamento rotativo e o cubo do bocal inclui um par de anéis de engrenagem cônica montados de forma removível. numa forma de realização, os rolamentos de suporte de carga lubrificante, frustocónica e de lubrificação líquida suportam rotativamente.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA PARA PEDIDOS RELACIONADOS

[001] Este pedido de patente reivindica o benefício do Pedido de Patente dos EUA No. 62/250.067, apresentado em 3 de novembro de 2015, que é incorporado por referência.

CAMPO DA INVENÇÃO

[002] A presente invenção refere-se geralmente a dispositivos de limpeza rotativos e, mais particularmente, a um conjunto de bico de pulverização de limpeza de tanques rotativo de múltiplos eixos, particularmente adaptado para uso em ambientes sanitários, tais como tanques de armazenamento ou processamento nas indústrias de alimentos, laticínios e farmacêuticos.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[003] Os conjuntos de bico de pulverização de limpeza de tanques rotativo requerem acionamentos multidirecionais complexos para girar os bicos de pulverização de uma maneira que garanta que o pulverizador de descarga cubra todas as áreas do tanque. Tais conjuntos de bico de pulverização requerem numerosas peças que podem ser difíceis de montar e desmontar para limpeza sanitária, conforme necessário após cada uso. Os componentes roscados do conjunto de bico podem ser particularmente difíceis de montar e desmontar, e as roscas de tais conexões devem ser vedadas de maneira confiável dos fluidos de processamento. O vazamento de vedações pode causar contaminação e bactérias se acumulam nas roscas, o que pode ser difícil de limpar para os padrões sanitários.

[004] Tais conjuntos de bico de pulverização possuem geralmente um alojamento estacionário verticalmente orientado tendo uma entrada de líquido em uma extremidade superior, um alojamento rotativo suportado em uma extremidade inferior para rotação relativa em torno de um eixo central do alojamento estacionário, e um cubo de suporte de bico suportado radialmente exteriormente do alojamento rotativo para rotação em torno de um eixo transversal ao eixo do alojamento estacionário. O cubo de suporte de bico é tipicamente acionado rotativamente por engrenagens cônicas entre o alojamento estacionário e o cubo de suporte de bico, o qual, devido à sua interação angular, pode ser difícil de maquinar, reparar e limpar.

[005] Com o cubo de suporte de bico agindo como uma extensão radial do alojamento rotativo de tais conjuntos de bico de pulverização, durante a rotação do alojamento rotativo, os mancais de suporte de carga podem incorrer em tensões relativamente altas. Isso pode causar desgaste, manutenção, falha e substituição dispendiosa de mancais.

OBJETIVOS E SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[006] É um objetivo da presente invenção fornecer um conjunto de bico de pulverização de limpeza de tanque rotativo que é adaptado para montagem e desmontagem rápida e fácil para facilitar a limpeza sanitária frequente.

[007] Um outro objetivo é fornecer um conjunto de bico de pulverização de limpeza de tanque rotativo, conforme acima caracterizado, o qual é facilmente montado e desmontado por pessoal não treinado e cujos componentes se prestam a uma limpeza sanitária minuciosa.

[008] Um outro objetivo é fornecer um conjunto de bico de pulverização de limpeza de tanques rotativo do tipo acima em que as peças de componente do conjunto estão livres de conexões roscadas e vedações associadas para tais conexões roscadas.

[009] Um outro objetivo é fornecer um tal conjunto de bico de pulverização de limpeza de tanque rotativo tendo um acionamento de engrenagem cônica entre um alojamento estacionário, e um cubo de suporte de bico que se presta a facilitar a fabricação, reparação ou substituição, e limpeza.

[0010] Ainda outro objetivo é fornecer um conjunto de bico de pulverização de limpeza de tanque rotativo que minimiza tensões de carga excessivas carregando mancais durante a operação do conjunto de bico de pulverização.

[0011] Um outro objetivo é fornecer um conjunto de bico de pulverização de limpeza de tanque rotativo tendo mancais de suporte de carga que são menos suscetíveis ao desgaste por excesso de tensão, falha, e manutenção e substituição dispendiosas.

[0012] Ainda outro objetivo é fornecer um conjunto de bico de pulverização de limpeza de tanque rotativo em que os mancais de suporte de carga aliviam o desgaste relacionado com tensão e facilitam a autolimpeza dos mancais e conjunto de bico de pulverização. Um objetivo relacionado é fornecer um conjunto de bico de pulverização no qual os mancais de suporte de carga exibem menor resistência ao atrito sob carga.

[0013] Um outro objetivo é fornecer um conjunto de bico de pulverização de limpeza de tanque rotativo tendo mancais de suporte de carga que são facilmente montados e desmontados para limpeza e manutenção.

[0014] Ainda outro objetivo é fornecer um conjunto de bico de pulverização de limpeza de tanque rotativo de tal tipo que é relativamente simples na construção e leva à fabricação econômica.

[0015] Outros objetivos e vantagens da invenção se tornarão evidentes após a leitura da seguinte descrição detalhada e com referência aos desenhos.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0016] A Figura 1 é uma perspectiva de um conjunto de bico de pulverização ilustrativo de acordo com a invenção; A Figura 2 é uma seção vertical ampliada do conjunto de bico de pulverização mostrado na Figura 1; A Figura 3 é uma vista explodida do conjunto de bico de pulverização ilustrado; A Figura 4 é uma seção vertical de uma modalidade alternativa de um conjunto de bico de pulverização de acordo com a invenção; A Figura 5 é uma perspectiva ampliada de uma modalidade de um mancal que pode ser usado nos conjuntos de bico de pulverização ilustrados; A Figura 5A é uma perspectiva posterior do mancal de suporte de carga mostrado na Figura 5; A Figura 5B é uma seção vertical do mancal mostrado na Figura 5; A Figura 6 é uma perspectiva de uma modalidade alternativa de um mancal de suporte de carga que pode ser utilizado nos conjuntos de bico de pulverização ilustrados; A Figura 6A é uma vista frontal do mancal mostrado na Figura 6; A Figura 6B é uma vista em elevação lateral do mancal mostrado na Figura 6A; A Figura 6C é uma seção transversal do mancal mostrado na Figura 6A, tomada no plano da linha 6C-6C; e A Figura 6D é uma seção transversal do mancal mostrado na Figura 6A, tomada no plano da linha 6D-6D.

[0017] Embora a invenção seja susceptível de várias modificações e construções alternativas, certas modalidades ilustrativas das mesmas foram mostradas nos desenhos e serão descritas abaixo em detalhe. Deve ser entendido, no entanto, que não há intenção de limitar a invenção às formas específicas divulgadas, mas, pelo contrário, a intenção é cobrir todas as modificações, construções alternativas e equivalentes abrangidas pelo espírito e âmbito da invenção.

DESCRIÇÃO DA MODALIDADE PREFERIDA

[0018] Referindo-se agora mais particularmente aos desenhos, é mostrado um conjunto de bico de pulverização rotativo ilustrativo 10 de acordo com a invenção. O conjunto bico de pulverização ilustrado 10 compromete basicamente um alojamento estacionário 11, neste caso de forma cilíndrica, uma tampa de entrada de líquido 12 fixa a uma extremidade superior do alojamento estacionário 11 tendo uma entrada de líquido cilíndrica superior 14 para acoplar a uma linha de fornecimento de líquido de limpeza adequada 15, um alojamento rotativo 16 suportado em uma extremidade inferior do alojamento estacionário 11 para rotação relativa em relação ao alojamento estacionário 11 em torno de um eixo vertical central do alojamento estacionário 11, e um cubo de bico 18 tendo um par de bicos de descarga de líquido dirigidos de forma oposta 19 suportados pelo referido alojamento rotativo 16 para rotação relativa em torno de um eixo transversal para um eixo rotativo do alojamento rotativo 16.

[0019] De acordo com uma característica importante da modalidade ilustrada, os componentes do conjunto de bico de pulverização 10 são livres de acoplamentos roscados e adaptados para montagem e desmontagem rápida e fácil para limpeza sanitária. Na modalidade ilustrada, o alojamento rotativo 16 tem uma construção configurada em ângulo reto compreendendo um corpo cilíndrico 20 tendo uma seção verticalmente orientada a montante 21 e uma seção horizontal ou de ângulo reto a jusante 22. A seção verticalmente orientada 21 inclui um cubo verticalmente cilíndrico a montante 24 rodeado por um flange ou aba de abertura vertical inferior 25 e a seção horizontal ou de ângulo reto 22 inclui uma luva tubular projetando lateralmente 26 envolvida na sua extremidade a montante por um flange ou aba abrindo horizontalmente 28. Como se tornar evidente, o fluido de limpeza dirigido através do conjunto de bico de pulverização 10 a partir da entrada de líquido 14 passará através das aberturas horizontais 29 do cubo cilíndrico vertical 24 da seção vertical 21 para a direção através de uma passagem de ângulo reto 30 dentro do alojamento rotativo 16 e sairá através de aberturas radiais 31 na luva tubular horizontal ou de ângulo reto 26 do alojamento rotativo 16, sobre o qual o cubo de bico 18 é suportado para rotação positiva. A passagem de ângulo reto 30, neste caso, compreende uma seção de passagem vertical 30a na seção verticalmente orientada 21 e uma seção de passagem horizontal 30b na luva tubular horizontal ou de ângulo reto 26.

[0020] Para reter o cubo de bico 18 no alojamento rotativo 16, é fornecido um acoplamento de desconexão rápida que inclui uma tampa de cubo 35 tendo uma extremidade externa de diâmetro ampliado 36 posicionável dentro de um recesso 38 em uma extremidade externa do cubo de bico 18 e uma seção tubular aberta de diâmetro menor 39 estendendo para dentro e através da luva tubular 26 do alojamento rotativo 16. Para reter de um modo liberável a tampa de cubo 35 e o cubo de bico 18 na luva tubular de ângulo reto 26 do alojamento rotativo 18, um grampo de retenção de desconexão rápida 40 é fornecido que tem uma configuração geralmente em forma de U com um par de pernas dependentes 40a posicionadas através de aberturas respectivas no alojamento rotativo 16, que neste caso quando visto de cima estão dispostas dentro do diâmetro da aba anelar 28, para a passagem de ângulo reto 30 para interação com ranhuras ou fendas 44 (Figura 3) em lados opostos da seção tubular 39 da tampa de cubo 35. A tampa de cubo 35 fica assim retida na posição montada na luva de ângulo reto 26 do alojamento rotativo 16 e, por conseguinte, o cubo de bico 18 é retido na posição montada na luva de ângulo reto 26, enquanto permite a rotação relativa do cubo de bico 18.

[0021] A seção tubular 39 da tampa de cubo 35 tem uma extremidade a montante aberta para permitir a comunicação do fluido de limpeza dirigido através da passagem de ângulo reto 30 do alojamento rotativo 16 para a seção cilíndrica de tampa de cubo 39 e através das aberturas radiais 50 aqui que estão mantidas pelo grampo de retenção 40 em relação alinhada com as aberturas radiais 31 na luva tubular 26 do alojamento rotativo 16.

[0022] O cubo de bico 18 é formado por uma câmara anelar interna 51 envolvendo a luva tubular 26 do alojamento rotativo 16 no qual o líquido passa através das aberturas alinhadas 31, 50 é direcionado e a partir do qual o líquido é direcionado para fora através dos bicos 19 para descarregar em um tanque ou vaso a ser limpo. Uma vedação de casquilho anelar 52 é fornecida entre a extremidade cilíndrica aumentada 36 da tampa de cubo 35 e o cubo de bico 18, enquanto permite a rotação relativa do cubo de bico 18. Será visto, portanto, que líquido dirigido para as aberturas radiais 29 da seção vertical 24 do alojamento rotativo 16 irá percorrer a passagem de ângulo reto 30 para a direção radialmente para fora através das aberturas alinhadas 50, 31 da tampa de cubo 35 e luva tubular de ângulo reto 26 do alojamento rotativo 16 e por sua vez através e descarrega a partir do bico 19 do cubo 18. A tampa de cubo 35 retém o cubo de bico 18 enquanto permite a rotação livre do cubo de bico 18 em relação ao alojamento rotativo 16.

[0023] Para facilitar a limpeza e inspeção dos bicos 19, os bicos 19 também são afixados de forma removível ao cubo de bico 18 pelos respectivos acoplamentos de desconexão rápida. Para esse fim, o cubo de bico 18 tem um par de saídas tubulares projetando para o exterior 55 sobre as quais os bicos 19 são respectivamente posicionados e retidos por um respectivo grampo de retenção 56, posicionado através de aberturas alinhadas nas saídas tubulares 55 e bicos 19 e retidos na relação envolvente para o bico 19. Uma palheta estabilizadora de líquido 58 neste caso é suportada dentro de cada saída tubular 55 para reduzir a turbulência e estabilizar o fluxo de líquido à medida que é dirigido para e através dos respectivos bicos 19.

[0024] Para girar o alojamento rotativo 16 em relação ao alojamento estacionário 11, é fornecido um acionador acionado por fluido que inclui um estator direcionador de líquido 60 montado dentro do alojamento estacionário 11 para direcionar tangencialmente o líquido introduzido através da entrada 14 para dirigir rotativamente um rotor a jusante 61 acoplado a uma luva ou segmento de acionamento superior 62 do cubo cilíndrico 24 do alojamento rotativo 16. O estator 60 neste caso é suportado em uma saliência de assentamento anelar interna 65 (Figura 3) definida por um contrafuro de abertura ascendente no alojamento estacionário 11. O estator 60 neste caso é formado com uma pluralidade de palhetas espaçadas circunferencialmente para conferir um componente tangencial ao líquido dirigido a partir do estator 60 para impingir e acionar as veias exteriores 68 do rotor 61 de uma maneira convencional.

[0025] De acordo com esta modalidade, o rotor 61 é afixado ao alojamento rotativo 16 por um acoplamento de desconexão rápida. O rotor 61 tem, neste caso, uma haste anelar dependente 69 (Figura 3), e o acoplamento de desconexão rápida compreende um pino ou retentor em forma de U 70 que tem um par de pernas que podem ser posicionadas através de aberturas alinhadas 71 em lados opostos da haste dependente 69 do rotor 61 e através de ranhuras exteriores 72 em lados opostos da luva de acionamento anelar estendendo para cima 62 do alojamento rotativo 16. Com o pino 70 no seu lugar, o movimento de acionamento rotativo do rotor 61 irá rodar o alojamento rotativo 16.

[0026] De acordo com esta modalidade, os componentes de acionamento do alojamento rotativo 16 são adaptados para montagem e desmontagem de desconexão rápida, novamente para facilitar a limpeza fácil. Para este fim, o alojamento rotativo 12 e seus componentes de acionamento são suportados no alojamento estacionário 11 por uma haste ou pino vertical 80 posicionado centralmente através da seção vertical 21 do alojamento rotativo 16 e para o alojamento estacionário 11 através do rotor 61 e estator 60. A haste de suporte vertical 80 tem uma tampa ou extremidade inferior alargada 81 que é posicionável em uma abertura inferior 83 do alojamento rotativo 12 para fechar a abertura inferior 22. Um mancal de impulso 84 é interposto entre a tampa inferior 81 da haste de suporte 80 e a abertura inferior 83 do alojamento rotativo para vedar a abertura inferior 83 do alojamento rotativo 16 enquanto facilita a rotação relativa em relação à haste de suporte 80 e sua tampa inferior 81. Um casquilho anelar alongado 85 também é interposto entre o rotor 61 e haste de suporte 80 para facilitar a rotação relativa, e um casquilho cilíndrico 87 é disposto entre os alojamentos estacionário e rotativo 11, 16.

[0027] Para fixar a extremidade superior da haste de suporte 80 ao estator 60, o estator 60 tem uma haste cilíndrica 83 estendendo integralmente para dentro, através da qual a extremidade superior da haste de suporte 80 estende. A extremidade superior da haste de suporte 80 e a haste de estator 82 possuem aberturas 84, 85, respectivamente, que podem ser presas em uma relação alinhada por um grampo de retenção 86 tendo uma perna ou pino 86a posicionado através das aberturas 84, 85 e uma seção de envolvimento 86b em torno da haste 82.

[0028] Em condições montadas, verificou-se que com a haste 80 suportando o peso do alojamento rotativo 16 e do cubo de bico 18, juntamente com a pressão do líquido direcionado para o conjunto de bico de pulverização, o estator 60 e a haste de suporte 80 são retidos na saliência de assentamento anelar 65 do alojamento estacionário 11 sem rotação relativa e sem meios de fixação adicionais. Alternativamente, podem ser fornecidos ressaltos de interbloqueio entre o estator 60 e o alojamento estacionário 11.

[0029] Ao realizar uma característica adicional desta modalidade, é fornecido um acionamento rotativo para o cubo de bico 18 que inclui um par de anéis de engrenagem cônica anelares separados 90, 91 respectivamente presos ao alojamento rotativo 16 e cubo de bico 18 por respectivos acoplamentos de desconexão. O anel de engrenagem cônica anelar 90 inclui uma matriz anelar inferior de engrenagens cônicas 90a e um aro de montagem anelar superior 92 de diâmetro reduzido para posicionamento dentro do fundo do alojamento cilíndrico estacionário 11. Para prender de maneira liberável a engrenagem cônica 90 ao alojamento estacionário 11 um grampo de retenção em forma de U 94 é fornecido com pernas posicionadas através de aberturas alinhadas 95 adjacentes ao fundo do alojamento estacionário 11 e fendas externas 96 (Figura 3) em lados opostos do aro 92 do anel de engrenagem cônica 90. Para facilitar o posicionamento do aro 92 do anel de engrenagem cônica 90 dentro do alojamento estacionário 11 com as aberturas 95 e fendas 96 em relação alinhada, o aro anelar 92 pode ser fornecido com uma ou mais pontas salientes que estão posicionadas nos respectivos recessos de alinhamento em um lado interior do alojamento estacionário 11 estendendo axialmente para cima a partir do fundo. Com o anel de engrenagem cônica 90 fixado dentro do alojamento estacionário 11, as engrenagens cônicas projetando para baixo 90a são dispostas de forma protetora dentro do flange anelar de abertura superior 25 do alojamento rotativo 16.

[0030] O anel de engrenagem cônica de cubo de bico 91 inclui um aro de montagem 100 posicionado dentro de uma extremidade a montante do cubo de bico 18 e uma matriz anelar de engrenagens cônicas 91a enfrentando o alojamento estacionário 11. Para interação com as engrenagens cônicas 90a do anel de engrenagem cônica 90 do alojamento estacionário 11 para fixar o anel de engrenagem cônica 91 ao cubo de bico 16 com um acoplamento de desconexão rápida, um retentor em forma de U 101 novamente é fornecido tendo pernas que são posicionáveis através de aberturas alinhadas 102 no cubo de bico 18 e ranhuras opostas 104 em lados opostos do aro de montagem 100 do anel de engrenagem cônica 91. Uma vedação anelar alongada e mancal 105 são interpostos entre o anel de engrenagem cônica 91 e a luva tubular 26 do alojamento rotativo 16 para vedar a extremidade a montante do cubo de bico 18 enquanto facilita a rotação relativa do cubo de bico 18 em relação ao alojamento rotativo 16. As engrenagens cônicas 91a do anel de engrenagem cônica 91 estão substancialmente contidas dentro do flange ou aba anelar 28 do alojamento rotativo 16.

[0031] Para facilitar o acesso aos componentes internos do conjunto de bico de pulverização 10 para desmontagem de desconexão rápida e limpeza, mantendo ainda esta modalidade, a tampa de entrada de líquido 12 é fixada ao alojamento estacionário 11 por um acoplamento de desconexão rápida que inclui um grampo em forma de U ou retentor 110 tendo pernas que podem ser posicionadas através das aberturas alinhadas 111 em uma extremidade superior do alojamento estacionário 11 e através de fendas de retenção laterais 112 em lados diametralmente opostos da tampa de entrada de líquido 12 (Figura 3). Com as pernas do grampo de retenção 110 fixadas dentro de uma extremidade superior do alojamento estacionário 11 e dispostas dentro das fendas opostas 112, a tampa de entrada de líquido 12 está seguramente fixada a uma extremidade superior do alojamento estacionário 11, sendo ainda facilmente removível do alojamento estacionário 11 pela retirada do grampo 110 para permitir o acesso ao interior do conjunto. O grampo de retenção 86 para a haste de suporte de alojamento rotativo 80 é então facilmente removível para permitir a remoção do alojamento rotativo 16 e cubo de bico 18 a partir do alojamento estacionário 11 para fácil desmontagem e limpeza em virtude dos acoplamentos de desconexão rápida dos componentes de acionamento como descrito acima. A entrada de líquido 14 da tampa 12, neste caso, é fixada à linha de fornecimento de líquido 15 por um grampo de desconexão rápida 115 tendo uma perna horizontal 115a posicionável através de aberturas alinhadas na extremidade superior do membro tubular e a linha de fornecimento de líquido e um envoltório em torno da porção de retenção 115b posicionada em torno de e retida dentro de uma seção de diâmetro reduzido da entrada tubular 14.

[0032] De acordo com ainda uma outra característica desta modalidade, será apreciado por um perito na arte que o alojamento estacionário 11 é basicamente um membro tubular cilíndrico facilmente fabricável. Além disso, por formar um contrafuro e superfície de assentamento de estator 65 em extremidades opostas do alojamento estacionário tubular 11, o alojamento estacionário pode ser montado independentemente de qual extremidade se encontra no lado superior ou inferior.

[0033] Com referência à Figura 4, é mostrada uma outra modalidade de um conjunto de bico de pulverização de limpeza de tanque rotativo 10a tendo mancais de transporte de carga que são menos suscetíveis a sobrecargas e desgaste durante a operação do conjunto de bico de pulverização rotativo. Peças semelhantes às descritas acima receberam números de referência semelhantes. O conjunto de bico de pulverização rotativos 10a tem um alojamento estacionário 11 com uma tampa de entrada de líquido 12 fixa em uma extremidade superior do alojamento estacionário 11 e um alojamento rotativo 16a mantido em uma extremidade inferior do alojamento estacionário 11 por uma haste de suporte 80 presa a sua extremidade superior do estator 60 fixo semelhante ao descrito acima.

[0034] Nesta modalidade, o alojamento rotativo 16a carrega e suporta rotativamente um par de cubos de suporte de bico diametralmente opostos 18 de tal modo que durante a operação rotativa do conjunto de bico de pulverização 10a tensões opostas na estrutura e mancais do conjunto de bico de pulverização são minimizadas. Para este fim, os cubos 18 e os bicos de pulverização 19, que são semelhantes aos descritos acima, são montados em lados diametralmente opostos do alojamento rotativo 16a. No início, será visto que durante a rotação do alojamento rotativo 16, as forças radiais nos mancais e casquilhos 84a, 85 e 87 dispostos concêntricos à haste de suporte 80 e eixo rotativo do alojamento rotativo 16 tendem a se opor mutuamente, para reduzir a tensão e desgaste do mancal.

[0035] Na realização adicional desta modalidade, os mancais de suporte de carga do conjunto de bico de pulverização 10a que são adicionalmente ou de outro modo sujeitos a tensões relativamente altas durante a operação do conjunto de bico de pulverização têm um design e construção menos suscetíveis ao desgaste, falha, e manutenção dispendiosa. Como exemplo, pode ser visto que o mancal anelar 84a entre a extremidade 81 da haste de suporte 80 e a parte inferior do alojamento rotativo 16 suporta o peso considerável do alojamento rotativo 16, ambos os cubos rotativos 18 e os bicos de pulverização 19, bem como forças geradas por líquido pressurizado dirigido através do alojamento de rotor e, devido a tal carga no mancal 84a, durante a operação do conjunto de bico de pulverização 10a, o mancal pode suportar tensões relativamente elevadas. Para acomodar essa carga, o mancal 84a tem uma construção que exibe uma resistência ao atrito particularmente baixa sob carga durante a operação do conjunto de bico de pulverização 10a.

[0036] O mancal ilustrado 84a, como melhor representado nas Figuras 5-5B, tem uma construção troncocônica de plástico de uma só peça com faces de extremidade a jusante e montante 120, 121 perpendiculares a um eixo central do alojamento rotativo 16 e haste de suporte 80 e superfícies de mancal laterais internas e externas cônicas 124, 125 orientadas em um ângulo agudo para o eixo central do alojamento rotativo e haste de suporte, neste caso em um ângulo de cerca de 45 graus. As superfícies laterais de mancal laterais cônicas 124, 125 neste caso são montadas entre superfícies de mancal complementarmente anguladas da tampa inferior de haste de suporte 81 e o alojamento rotativo 16. Uma aba periférica exterior da tampa inferior 81 neste caso engloba a face de extremidade de grande diâmetro 120 do mancal. Em tal arranjo, pode ser visto que a carga de peso do alojamento rotativo 16, cubo 18 e bicos 19 no mancal 84a atuam nas superfícies de mancal cônicas 124, 125, neste caso 45 graus em relação ao eixo central, tensões de desvio tanto transversalmente e axialmente para minimizar a carga axial no mancal 84a e forças de atrito incorridas pela rotação relativa do alojamento rotativo 16 na haste de suporte 80.

[0037] De acordo com esta modalidade, as superfícies de mancal interna e externa cônicas 124, 125 têm passagens de fluido e câmaras para receber fluido de limpeza dirigido através do conjunto de bico de pulverização, que atua como uma superfície de mancal secundária para aliviar ainda mais a carga de fricção no mancal. As passagens e câmaras permitem ainda a drenagem do fluido de limpeza, conforme necessário para o funcionamento sanitário e para a limpeza das superfícies de mancal. Na modalidade ilustrada, as superfícies de mancal interna e externa 124, 125 são formadas cada uma com uma respectiva câmara ou recesso anelar ou radial 130, bem como uma pluralidade de fendas ou recessos lineares 131 comunicando através das câmaras radiais entre extremidades axiais opostas das superfícies de mancal troncocônicas 124, 125. Durante a operação do conjunto de bico de pulverização 100, será visto que uma porção de fluido de limpeza dirigida através do conjunto de bico de pulverização, e particularmente através das passagens 30a, 30b do alojamento rotativo 16, migrará através das passagens lineares 131 para as câmaras radiais 130 e depois drena a partir da tampa inferior 81 da haste de suporte 80. Verificou-se inesperadamente que o fluido de limpeza nas câmaras radiais 130 nos lados interior e exterior dos mancais atuava como superfícies de mancal secundárias, aliviando ainda mais a carga axial nas superfícies 124, 125. O mancal 84a é, de preferência, feito de um material plástico duro, resistente ao desgaste e a produtos químicos que em si exibe baixa fricção sob carga.

[0038] Um mancal 52a, similar a 84a, neste caso, é interposto entre a extremidade 36 de cada tampa de cubo 35 e seu cubo rotativo associado 18. Na operação do conjunto de bico de pulverização 10a, tensões relativamente altas podem ocorrer entre a tampa de extremidade 35 e o cubo rotativo 18 devido à extremidade a montante da tampa de extremidade 35 sendo fixa ao alojamento rotativo pelo grampo de retenção 40 e líquido pressurizado dirigido através do alojamento rotativo 16 e tampa de extremidade 35 fazendo com que o cubo rotativo de transporte de bico 18 seja impulsionado contra o mancal 52a com força relativamente alta. O mancal 52a, semelhante ao mancal 84a, é feito de material plástico rígido e formado com passagens lineares e câmaras radiais 130, 131 que recebem fluido de limpeza que alivia a carga nas superfícies de mancal durante a operação do conjunto de bico de pulverização.

[0039] Com referência às Figuras 6-6D, é mostrada uma modalidade alternativa do mancal 84b, que pode ser utilizada em locais de carga de mancal elevada nos conjuntos de bico de pulverização ilustrados 10, 10a, tal como descrito em ligação com os mancais 84a, 52a. O mancal 84b neste caso é um mancal de rolo compreendendo uma gaiola de configuração troncocônica de uma só peça 140, de preferência feita de plástico, e uma pluralidade de rolos 141, de preferência feitos de aço inoxidável, montados para movimento rotativo relativo dentro da gaiola anelar 140. Os rolos 141 neste caso são rolos cilíndricos retos, tendo hastes de montagem cilíndricas axiais 142 (Figura 6C) em extremidades opostas. Alternativamente, será entendido que os rolos poderiam ser afunilados.

[0040] A gaiola 140 tem uma forma troncocônica, com superfícies laterais externas e internas 145, 146 que afunilam em um ângulo de cerca de 45 graus em relação a um eixo central, e que é formada com uma pluralidade de cavidades ou aberturas espaçadas circunferencialmente 149 cada para receber um rolo respectivo 141. Para montagem dos rolos 141, cada uma das extremidades axiais da gaiola 140 tem paredes afuniladas para dentro 150, 151 formadas com recessos anelares 154 correspondendo em diâmetro ao diâmetro da haste de mancal de rolo 142 e uma seção de passagem de entrada de largura ligeiramente menor 155 (Figura 6A). Os rolos 141 podem ser montados na gaiola por encaixe por pressão das hastes 147 nos respectivos recessos anelares 154 que retêm de forma cativante o rolo 141 em posição montada. Os rolos 141 têm um diâmetro tal que se projetam através das respectivas cavidades 149 nos lados interno e externo da gaiola 140 e são angulados similarmente à gaiola para fornecer suporte de mancal de rolo entre a tampa de extremidade 81 da haste de suporte 80 e o alojamento rotativo 16. Um mancal semelhante 52b pode ser usado entre a tampa de cubo 35 e o cubo de rotor 35, ou outros locais de alta carga entre os componentes em movimento relativo do conjunto de bico de pulverização. Com os rolos 140 orientados em um ângulo em relação ao eixo de rotação, eles novamente acomodam cargas radiais, axiais ou combinadas. As cavidades formadas com gaiola de mancal 140 também facilitam o fluxo de fluido de limpeza através da gaiola 140 e em torno dos rolos 141 para limpeza de mancal, lubrificação e drenagem. Os rolos 141 podem ser facilmente removidos e reinstalados dentro da gaiola 140 para limpeza, manutenção ou substituição.

[0041] A partir do exposto, pode ser visto que um conjunto de bico de pulverização de limpeza de tanque rotativo é fornecido que é adaptado para montagem e desmontagem rápida e fácil para facilitar a limpeza frequente. Isso pode ser feito por pessoal não treinado e componentes facilmente desmontados do conjunto de bico de pulverização, livres de conexão roscada, prestam-se a uma limpeza sanitária completa. Os anéis de engrenagem cônica individuais do alojamento estacionário e cubo de bico se prestam para facilitar a fabricação, reparo ou substituição e limpeza. Além disso, os conjuntos de bico de pulverização podem ter mancais de transporte de carga auto-lubrificantes e de drenagem para minimizar a tensão e o desgaste durante a operação do conjunto de bico de pulverização.

Claims

1. Conjunto de bico de pulverização de limpeza de tanque rotativo (10) caracterizadopelo fato de que compreende: um alojamento externo estacionário (11); uma entrada de líquido (14) disposta em uma extremidade superior do referido alojamento estacionário para conexão a um fornecimento de líquido e para direção do líquido no referido alojamento estacionário (11); um alojamento rotativo (16) disposto abaixo do referido alojamento estacionário para rotação em relação ao referido alojamento estacionário em torno de um eixo central do referido alojamento estacionário; um cubo de bico (18) tendo pelo menos um bico de pulverização de líquido (19), o referido cubo de bico sendo montado no referido alojamento rotativo (16) para rotação em relação ao referido alojamento rotativo (16) em torno de um eixo transversal ao eixo central do referido alojamento estacionário; um mecanismo de acionamento acionado por fluido incluindo um estator (60) montado dentro do referido alojamento estacionário (11) para dirigir tangencialmente o líquido que passa através do referido alojamento, um rotor (61) associado ao referido alojamento rotativo (16) para rotação como um incidente à direção tangencial do líquido a partir do referido estator (60) para rodar o referido alojamento rotativo (16) em relação ao referido alojamento estacionário; referido alojamento rotativo (16) e o cubo de bico (18) tendo engrenagens cooperantes (90a, 91a) para rodar o referido cubo de bico (18) em relação ao referido alojamento rotativo como um incidente para rotação do referido alojamento rotativo em relação ao referido alojamento estacionário; e uma haste de suporte (80) tendo um suporte inferior (81) para suportar o referido alojamento rotativo (16) para rotação relativa e estendendo para cima através do alojamento rotativo para o alojamento estacionário e através do referido rotor (61) e estator (60), e um retentor de haste de suporte liberável (86) engatável com uma extremidade superior da referida haste de suporte (80) para suportar a haste de suporte contra rotação e com a haste de suporte retendo o alojamento rotativo em relação operativa ao alojamento estacionário (11) para rotação relativa.

2. Conjunto (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o referido retentor de haste de suporte (86) é seletivamente removível da haste de suporte (80) para permitir a remoção da haste de suporte (80), alojamento rotativo e cubo de bico (18) a partir de um lado inferior do alojamento estacionário.

3. Conjunto (10), de acordo com a reivindicação 2, caracterizadopelo fato de que a referida haste de suporte (80) suporta o peso do alojamento rotativo (16), cubo de bico (18)e o referido pelo menos um bico de pulverização (19).

4. Conjunto (10), de acordo com a reivindicação 3, caracterizadopelo fato de que o referido retentor de haste de suporte fixa (86) liberávelmente a extremidade superior da referida haste de suporte (80) ao referido estator (60).

5. Conjunto (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o referido alojamento estacionário (11) compreende um corpo externo cilíndrico, e a referida entrada de líquido (14) é menor em diâmetro do que o referido corpo cilíndrico externo de alojamento estacionário.

6. Conjunto (10), de acordo com a reivindicação 5, caracterizadopelo fato de que a referida entrada de líquido (14) é parte de uma tampa de extremidade (12), um retentor de tampa liberável (110) para fixar a referida tampa de extremidade (12) a uma extremidade superior do corpo cilíndrico, e referido retentor de tampa (110) sendo removível para permitir remoção de referida tampa de extremidade de alojamento e acesso ao referido corpo cilíndrico a partir de uma extremidade superior do mesmo para permitir liberação do referido retentor de haste de suporte (86) e remoção do alojamento rotativo (16) e cubo (18) a partir de um lado inferior do corpo cilíndrico.

7. Conjunto (10), de acordo com a reivindicação 5, caracterizadopelo fato de que o referido corpo cilíndrico é formado com um primeiro contrafuro (65) adjacente a uma extremidade do mesmo que define uma primeira saliência para suportar o referido estator (60), e o referido corpo cilíndrico sendo formado com um segundo contrafuro adjacente a uma extremidade do corpo cilíndrico oposto à referida uma extremidade para definir uma segunda saliência semelhante à referida primeira saliência, de tal modo que o corpo cilíndrico pode ser montado no conjunto de bico de pulverização (10) com a primeira ou segunda saliência adjacente a uma sua extremidade superior.

8. Conjunto (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o referido alojamento rotativo (16) é conectado liberavelmente ao referido corpo cilíndrico por um primeiro retentor não roscado (94), referido cubo (18) é conectado liberavelmente ao referido alojamento rotativo (16) por um segundo retentor liberável não roscado (40), referido rotor (61) é conectado liberavelmente ao referido alojamento rotativo por um terceiro retentor liberável não roscado (70).

9. Conjunto (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o referido estator tem uma haste cilíndrica estendendo para cima (62) através da qual uma extremidade superior da referida haste de suporte (80) estende, e referido retentor de haste de suporte (80) estende através da extremidade superior da haste de suporte (80) e haste cilíndrica (62) para suportar referida haste de suporte e impedir a rotação relativa da referida haste de suporte (80) e estator (60).

10. Conjunto (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que referido alojamento rotativo (16) suporta e como incidente à rotação aciona rotativamente dois dos referidos cubos de bico (18) tendo cada um pelo menos um referido bico de pulverização, e os referidos cubos de bico dispostos em lados diametralmente opostos do referido alojamento rotativo (16).

11. Conjunto (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que as referidas engrenagens cooperantes (90a,91a) de cubo de bico (18) e alojamento rotativo (16) são definidas por anéis de engrenagem separados (90) cada tendo engrenagens cônicas respectivas, um dos referidos anéis de engrenagem sendo acoplado liberavelmente a um lado inferior do alojamento estacionário (11) por um retentor liberável (94), e o outro dos referidos anéis de engrenagem (91) sendo acoplado liberavelmente ao cubo de bico (18) por um retentor liberável (101).

12. Conjunto (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que compreende um mancal anelar (84a) entre o fundo da referida haste de suporte (80) e um lado inferior do referido alojamento rotativo (16), referido mancal anelar (84a) definindo passagens de líquido comunicando com o alojamento rotativo para permitir uma porção de líquido dirigida através do referido alojamento rotativo para migrar entre o referido mancal anelar (84a) e o referido alojamento rotativo para facilitar o movimento relativo de baixa fricção do alojamento rotativo (16) em relação ao referido mancal anelar (84a) e haste de suporte (80).

13. Conjunto (10), de acordo com a reivindicação 12, caracterizadopelo fato de que o referido mancal anelar (84a) é feito de um material plástico rígido de uma peça e tem uma forma troncocônica que define superfícies de mancal externas e internas orientadas em um ângulo agudo para o eixo de rotação do referido alojamento rotativo (16).

14. Conjunto (10), de acordo com a reivindicação 13, caracterizadopelo fato de que as referidas superfícies de mancal são formadas com uma câmara de recepção de líquido radial anelar e uma pluralidade de ranhuras lineares que comunicam entre as referidas câmaras entre as extremidades axiais do mancal (84a).

15. Conjunto (10), de acordo com a reivindicação 13, caracterizadopelo fato de que o referido mancal (84a) inclui uma gaiola de plástico anelar de uma peça formada com uma pluralidade de aberturas, e uma pluralidade de rolos cada montado liberavelmente dentro da respectiva abertura com lados dos rolos projetando a partir de lados opostos da abertura para definir superfícies de mancal de rolo entre a referida extremidade de haste de suporte e o referido alojamento rotativo.

16. Conjunto (10), de acordo com a reivindicação 15, caracterizadopelo fato de que a referida gaiola (140) tem uma configuração troncocônica, e os referidos rolos (141) são suportados dentro da referida gaiola (140) em um ângulo agudo em relação ao eixo rotativo do alojamento rotativo (60).