CN110662613A - 用于驱动柔性喷枪的装置 - Google Patents

Abstract

一种用于驱动柔性喷枪以清洁热交换器管道等的装置，该装置设置有框架，在该框架中布置有驱动机构，用于在驱动方向上沿着出口开口的方向移动该柔性喷枪，其中该驱动机构设置有夹紧构件，该夹紧构件能够夹紧在柔性喷枪上并且能够在框架中朝向和远离该出口开口移动，其中所述夹紧构件安装在环形驱动元件上，其中环形驱动件的主动部分平行于驱动方向延伸，其中驱动机构还包括与所述夹紧构件相对布置的至少一个非驱动反向辊，其中喷枪被夹紧在夹紧构件和反向辊之间。

Description

用于驱动柔性喷枪的装置

本发明涉及用于驱动柔性喷枪(flexible lance)的装置。柔性喷枪用于清洁热交换器中的管道。随着时间的推移，这些管道变得脏污，从而或多或少地阻塞了通流。为了使热交换器能够再次最佳地运行，通过使用高压喷枪将高压下的液体注射通过管道来清洁这些管道，尤其是其管。

例如从WO01/11303A1，已知一种用于驱动柔性喷枪以清洁热交换器管道或类似物的装置，该装置设置有框架，在该框架中布置有驱动柔性喷枪的装置，以在出口开口方向上移动该柔性喷枪。根据这样的公开，驱动装置设置有可围绕柔性喷枪夹紧的构件，并且该构件可在框架中朝向和远离该出口开口移动，所述夹紧构件由可彼此压靠的两个部分形成，该两个部分中的每一个均安装在环形驱动元件(endless drive element)上，其中这两个环形驱动元件的主动部分(active parts)彼此平行延伸。

本发明的目的之一是提供一种用于驱动柔性喷枪的改进的、紧凑的和/或有效的装置。

这个目的和其他目的通过根据权利要求1所述的装置实现。更具体地说，这个目的以及其他目的是通过一种用于驱动柔性喷枪的装置来实现的，该柔性喷枪用于清洁热交换器管道或类似物，该装置设置有框架，在该框架中布置有驱动机构，驱动机构用于在驱动方向上沿着出口开口的方向移动该柔性喷枪，其中驱动机构设置有夹紧构件，该夹紧构件可以夹紧在柔性喷枪上，并且可在框架中朝向和远离该出口开口移动，其中所述夹紧构件安装在环形驱动元件上，其中该环形驱动件的主动部分平行于驱动方向延伸，其中驱动机构还包括与所述夹紧构件相对布置的至少一个非驱动反向辊(non-driven counterroller)，其中喷枪被夹紧在夹紧构件和反向辊之间。

通过在待驱动的喷枪的一侧上提供设置在环形驱动元件(例如传动带或传动链条)上的夹紧构件，且在另一侧提供非驱动反向辊，使得喷枪牢固地夹紧在它们之间，获得紧凑且有效的装置。尽管喷枪的驱动需要相当大的力，特别是在管道由于积垢而堵塞的情况下，但是已经发现，通过在一侧提供驱动夹紧构件而在另一侧提供非驱动反向辊，喷枪仍然可以被有效且可靠地驱动。优选地，非驱动反向辊被布置成支承地安装在框架中，并且被布置成由于喷枪在夹紧构件的驱动下的移动而旋转。由此，反向辊的旋转轴优选垂直于驱动方向延伸。

根据优选实施例，如果反向辊在朝向夹紧元件的方向上被偏置以将喷枪夹紧在反向辊和夹紧元件之间，则喷枪和夹紧构件之间的附着力(traction)得到改善。因此，反向辊被推向待驱动喷枪，从而迫使喷枪朝向夹紧构件。因此，反向辊优选可在垂直于驱动方向和垂直于旋转轴的方向上移动。

根据另一优选实施例，如果驱动机构设置有多个反向辊，其中所述反向辊的旋转轴大体上在平行于所述驱动方向的平面内延伸，则就稳定性而言，获得喷枪的进一步改进的驱动。由此，多个反向辊被布置成在沿着喷枪长度的多个位置处接合喷枪，从而稳定喷枪，并由此改善喷枪与夹紧构件的驱动。优选地，所有反向辊都是非驱动的，然而可以设想，来自多个反向辊的至少一个反向辊是非驱动的。于是，至少一个反向辊是非驱动的。

根据另一个优选实施例，多个辊布置在安装在框架中的单独的反向辊框架上，其中反向辊框架可相对于所述框架移动，其中反向辊框架在框架中被偏置。因此获得了一种有效的构造，该构造允许反向辊朝向夹紧构件移动以增加附着力。此外，通过提供优选可从框架移除的单独的反向辊框架，驱动机构并且特别是其夹紧构件可以被有效地接近，例如用以维护。

优选地，反向辊框架悬挂在框架中，并且例如通过使用弹簧构件而朝向夹紧构件偏置，弹簧构件可以布置在框架和反向辊框架之间，用于使反向辊朝向夹紧构件偏置，如上文所提到的。

为了补偿喷枪的任何不规则性，优选的是，反向辊中的至少两个可在朝向和远离待驱动的喷枪的方向上相对于彼此移动。因此确保了与夹紧元件的适当接触。优选地，反向辊可在垂直于驱动方向和旋转轴(即垂直于如上定义的平面)的方向上，或者至少在具有垂直于驱动方向和旋转轴的分量的方向上移动。

一个或更多个反向辊可以被布置成可在框架中独立移动。例如，反向辊的旋转轴，例如旋转轴的端部，可以布置在槽中，从而允许辊沿着槽移动。可以设想其他的导向装置或导向件。

根据另一个优选实施例，如果至少两个反向辊布置在子框架上，其中子框架被枢转地布置，从而允许反向辊的相对移动，则获得有效的相对移动。子框架优选地枢转地布置在装置中，例如布置在框架中，具有在框架上的两个反向辊的旋转轴之间延伸的枢转轴，其中所述枢转轴优选地大体上平行于所述旋转轴。这确保了如果一个反向辊由于例如不规则性而远离喷枪移动，则子框架上的另一个反向辊朝向喷枪枢转，从而确保牢固的夹紧作用。

为了进一步改善对于喷枪的任何不规则性的补偿，优选的是，反向辊安装在一组连接的子框架中，其中副子框架枢转地布置在主子框架中，从而允许副子框架之间的相对移动，其中反向辊的相对移动被允许。框架可以被布置成形成横木机构(whippletreemechanism)，该横木机构优选枢转地连接到框架或反向辊框架。因此，反向辊可在垂直于驱动方向和旋转轴的方向上移动，同时确保推动载荷大体上均匀地分布到待驱动的喷枪上并使之与夹紧元件牢固接触。可以设想用于将推动载荷大体上均匀地分布在反向辊上的其他机构。

根据本发明的优选实施例，子框架枢转地布置在反向辊框架中，反向辊框架优选地在(主)框架中被偏置。偏置的反向辊框架由此朝向夹紧构件被推动，即被偏置，以确保良好的附着力，而子框架，优选其多个子框架，补偿任何不规则性。

根据另一优选实施例，如果环形驱动元件包括沿其长度布置的多个夹紧构件，则改进的驱动被获得。夹紧构件优选彼此分开。存在于喷枪上的任何液体则都可以被有效地排出，其防止打滑，从而提高驱动范围。为此，至少与喷枪接合的夹紧构件的表面是分开形成的。以这种方式，获得了夹紧构件的不连续接合表面。

优选地，夹紧构件布置成枢转地连接到环形驱动元件，或者至少布置成相对于喷枪沿其被驱动的驱动方向枢转。枢转的夹紧构件提高了附着力。

特别是在主动部分的端部处，即在转向与环形驱动元件的主动部分相对的返回路径的开始处，或者在转向主动路径的端部处，夹紧构件将相对于喷枪枢转，从而提高那里的附着力。在该位置处，夹紧构件和喷枪之间形成线接触。为了还允许夹紧构件在主动部分中枢转移动，优选的是，夹紧构件沿着环形驱动元件的长度以相互距离(mutual distances)布置在环形驱动元件上。同样沿着主动部分，夹紧构件被允许枢转以提高附着力。那么，夹紧构件之间的距离优选足以允许枢转移动来改善夹紧，枢转移动例如为至少5°的角度，更优选至少10°的角度。两个夹紧构件之间的距离则至少是夹紧构件高度的一半。

由于环形驱动元件在夹紧构件的被驱动端处提供的驱动力和喷枪在夹紧构件接触端处的反作用力，这些构件被推动相对于驱动方向向后枢转。从而在喷枪和夹紧构件之间获得高压接触区域，这进一步提高了夹紧构件和喷枪之间的附着力。

为了确保良好的附着力，特别是在夹紧构件的枢转位置处，根据进一步的优选，反向辊至少位于环形驱动元件的主动部分的端部附近。在主动路径的端部处，夹紧构件开始朝向返回路径枢转。通过在该枢转点设置反向辊，喷枪被推向枢转的夹紧构件，从而形成高压接触区域，并在夹紧构件和喷枪之间获得最佳附着力。优选地，反向辊至少位于环形驱动元件的主动部分的两个端部处。从而在主动路径的两个端部处的夹紧构件和喷枪之间获得高压接触区域，从而获得最佳附着力。

为了提高夹紧构件和待驱动的喷枪之间的附着力，优选的是，夹紧构件包括布置成连接到环形驱动元件的基座构件，其中基座构件保持塑料或橡胶接合构件。由此，基座构件提供刚性，而塑料材料提高附着力。合适的材料是例如聚氨酯。作为替代，接合构件或夹紧构件作为整体由金属(例如铝或(不锈的)钢)形成。

如果基座构件大体上是U形的，其中接合构件被接纳在U形的腿部之间，则在基座构件和接合构件之间获得牢固的互连。然后，喷枪被保持在U形中的接合构件接纳。于是防止了接合构件的任何向外弯曲，接合构件因此可以由允许更高附着力的更软材料形成。腿部的外端可以向内弯曲以保持接合构件。

如果夹紧构件，优选其接合构件，设置有至少部分形成为与待接合喷枪互补的接合表面，则驱动被进一步改善。优选地，接合构件设置有V形槽。然后，不同直径的喷枪可以有效地在槽中被接纳和驱动。如果反向辊被布置成在没有喷枪被提供给驱动系统时大体上接合夹紧构件的接合表面，使得反向辊的轴线和与反向辊接触的处于主动路径上的夹紧构件的上端之间的距离等于或小于反向辊的半径，那么可靠的驱动被获得。因此，即使对于小直径喷枪，也可以在喷枪和反向辊之间以及在喷枪和夹紧构件之间获得有效接触，从而可以有效地驱动它们。

反向辊和夹紧构件的组合被发现导致喷枪的非常有效的驱动。如所述，这允许仅在喷枪的一侧提供驱动元件。然而，作为替代，枢转的夹紧构件也可以与除所述非驱动反向辊之外的另一驱动机构结合使用。例如，辊中的一个可以被驱动，或者可以在另一侧设置环形驱动构件，该环形驱动构件例如也设置有枢转的夹紧构件。

本发明还涉及一种环形驱动元件，其设置有夹紧构件，用于根据本发明的装置中。

下面的附图进一步说明了本发明，这些附图示出了根据本发明的装置的优选实施例，但不意图以任何方式限制本发明的范围，其中：

图1是根据优选实施例的装置的透视图；

图2是与图1相同的装置的局部剖开的透视图；

图3是如图1中所示的相同装置的示意图；

图4示意性地示出了平行于驱动方向的平面中的装置的驱动系统的一部分；

图5示意性地示出了垂直于驱动方向的平面中的装置的驱动系统的一部分；

图6示出了在平行于驱动方向的平面中运行的环形驱动元件的主动部分的进一步的细节；以及

图7和图8示出了反向辊框架构造的其他示例。

图1示出了根据本发明的用于柔性喷枪的驱动装置1。该装置包括用于柔性喷枪11的入口和出口5，还参见图3。喷枪11将在入口和出口5之间的方向上被驱动。驱动装置1包括驱动单元2，特别是气动马达，用于驱动装置1，驱动单元2安装到框架3。框架3支撑反向辊框架4，且反向辊框架4支撑多个反向辊8，反向辊8被布置成在喷枪11上滚动，优选为非驱动的。与反向辊8相对的是链条13形式的环形驱动元件，其设置有多个夹紧构件12。驱动单元2驱动链条13，从而驱动保持在链条13上的夹紧构件12和反向辊8之间的喷枪11。

反向辊框架4基本上包括由梁或螺栓43互连的两个板构件42。板42的端部41被接纳在槽31中。因此，反向辊框架4可相对于框架3在竖直方向(如图中的I所示)上移动。在该竖直方向上，反向辊框架4以及与其一起的反向辊8被推向夹紧构件、框架3，更具体地说，推向被支撑在框架3中的夹紧构件12。这里提供了推动系统9，在该实施例中，该推动系统9由螺纹杆91上的螺母状元件92和压缩弹性元件(未示出)形成。

在图2中，驱动装置1以局部剖开的透视图显示，从而更详细地显示了反向辊框架4，其优选包括至少一个子框架6，该子框架6通过子框架枢转轴7连接到反向辊框架4。因此，反向辊9可在一个方向上相对于彼此移动，该方向具有以I表示的方向上的分量。

在图3和图4中，示出了包括柔性喷枪11的驱动系统10的示意图。如上所述，驱动系统10包括反向辊8、夹紧构件12和环形驱动元件13，夹紧构件12布置到环形驱动元件13上。由推动系统9推动到柔性喷枪11上的反向辊8确保柔性喷枪11和夹紧构件12之间的良好附着力。

在图5A和图5B中，驱动系统10在垂直于驱动方向的平面中被示出。在该实施例中，夹紧构件12由基座构件51和V形接合构件52形成，适于接合不同直径的柔性喷枪11。此外，反向辊8的宽度使得反向辊8适于在没有设置柔性喷枪11时接合该接合构件52，而不接合基座构件51的侧壁的内表面53。因此，反向辊8的宽度小于U形基座构件3的腿部之间的距离。

例如参照图4，可以看出夹紧构件12相对于彼此以相互距离布置。因此，喷枪11被间歇地接合，即不是沿着沿其长度的表面被接合。该距离进一步允许夹紧构件12相对于被驱动的喷枪11的表面枢转，图4中用箭头II表示。夹紧构件12的这种枢转或倾斜构造示意性地示于图6中，图6示出了环形驱动元件13的主动部分14。环形驱动元件13在夹紧构件12的下端处以及柔性喷枪11在夹紧构件12的上端处施加在夹紧构件12上的力使夹紧构件12围绕平行于反向辊8的旋转轴的轴线倾斜。由于这种倾斜，高接触压力区域61形成在倾斜夹紧构件12的接合表面上。还参考图2，其中对于一个夹紧构件12，显示出该接触点或接触线61。在该实施例中，反向辊8至少位于环形驱动元件的主动部分14的端部附近，从而在环形驱动元件13的主动部分14的两个端部处，在夹紧构件12上形成高接触压力区域61。

图7中示出了反向辊框架4的第二实施例。在该实施例中，包括反向辊8的子框架6通过子框架枢转轴7连接到主子框架70。主子框架70通过主子框架枢转轴71连接到反向辊框架4，从而形成横木机构。根据该第二实施例的反向辊框架4的结构确保了将推动载荷更均匀地分布到柔性喷枪11和夹紧构件12，从而导致柔性喷枪11和夹紧构件12之间更好的附着力。

图8示出了在不同部分中的反向辊框架的另一种变型。在子框架6上以相互距离设置反向辊8，优选一组两个，子框架6在本例中具有三角形形状。下角部接纳两个反向辊8的轴，顶角部设置有枢转轴61，枢转轴61将子框架枢转地连接到框架70a、70b。框架70a承载两个子框架6，主子框架70a在一个端部处承载一个子框架6，每个子框架在枢转轴71处，而副框架70a在枢转轴71a处在另一端部处。另一个副框架70a可以连接到主轴70b的另一端部。中心枢转轴71b设置在反向辊8之间的中心位置处，如图所示的系统通过该中心枢转轴71b连接到框架4。该系统被布置成使得施加在轴71b上的力F1均匀地分布在反向辊8上，如箭头F2所表示的。

在该示例中，子框架6的枢转轴61以相等的距离布置。框架70a、70b被成形为使得反向辊8可以施加均匀的载荷。中心枢转轴71b优选也为了该目的相应地布置。

本发明并不限于示出的实施例，而是还扩展到落在所附权利要求范围内的其他实施例。

Claims (18)

1.一种用于驱动柔性喷枪的装置，所述柔性喷枪用于清洁热交换器管道或类似物，所述装置设置有框架，在所述框架中布置有驱动机构，所述驱动机构用于在驱动方向上沿着出口开口的方向移动该柔性喷枪，其中所述驱动机构设置有夹紧构件，所述夹紧构件能够夹紧在所述柔性喷枪上并且能够在所述框架中朝向和远离该出口开口移动，其中所述夹紧构件安装在环形驱动元件上，其中所述环形驱动件的主动部分平行于所述驱动方向延伸，其中所述驱动机构还包括与所述夹紧构件相对布置的至少一个非驱动反向辊，其中所述喷枪被夹紧在所述夹紧构件和所述反向辊之间。

2.根据权利要求1所述的用于驱动柔性喷枪的装置，其中所述反向辊在朝向所述夹紧元件的方向上被偏置，用于将所述喷枪夹紧在所述反向辊和所述夹紧元件之间。

3.根据权利要求1或2所述的用于驱动柔性喷枪的装置，其中所述驱动机构设置有多个反向辊，其中所述反向辊的旋转轴大体上在平行于所述驱动方向的平面内延伸。

4.根据权利要求2和3所述的装置，其中，所述多个辊布置在安装在所述框架中的单独的反向辊框架上，其中，所述反向辊框架能够相对于所述框架移动，其中，所述反向辊框架在所述框架中被偏置。

5.根据权利要求3或4所述的用于驱动柔性喷枪的装置，其中所述反向辊中的至少两个能够在朝向和远离待驱动的所述喷枪的方向上相对于彼此移动。

6.根据权利要求5所述的用于驱动柔性喷枪的装置，其中至少两个反向辊布置在子框架上，其中所述子框架被枢转地布置，从而允许所述反向辊的相对移动。

7.根据至少权利要求4和6所述的用于驱动柔性喷枪的装置，其中所述子框架枢转地布置在所述反向辊框架中。

8.根据前述权利要求中任一项所述的用于驱动柔性喷枪的装置，其中所述环形驱动元件包括沿其长度布置的多个独立的夹紧构件。

9.根据权利要求8所述的用于驱动柔性喷枪的装置，其中所述夹紧构件被布置成枢转地连接到所述环形驱动元件。

10.根据权利要求8和9所述的用于驱动柔性喷枪的装置，其中，所述夹紧构件沿着所述环形驱动元件的长度以相互距离布置在所述环形驱动元件上。

11.根据权利要求9或10所述的用于驱动柔性喷枪的装置，其中反向辊至少位于所述环形驱动元件的所述主动部分的端部附近。

12.根据权利要求11所述的用于驱动柔性喷枪的装置，其中反向辊至少位于所述环形驱动元件的所述主动部分的两个端部处。

13.根据权利要求8-12中任一项所述的用于驱动柔性喷枪的装置，其中夹紧构件包括被布置成连接到所述环形驱动元件的基座构件，其中所述基座构件保持塑料接合构件。

14.根据权利要求13所述的用于驱动柔性喷枪的装置，其中所述基座构件大体上是U形的，其中所述接合构件被接纳在所述U形的腿部之间。

15.根据前述权利要求中任一项所述的用于驱动柔性喷枪的装置，其中所述夹紧构件设置有接合表面，所述接合表面至少部分地形成为与待接合的喷枪互补。

16.根据权利要求15所述的用于驱动柔性喷枪的装置，其中，所述夹紧构件具有V形槽。

17.根据权利要求15或16所述的用于驱动柔性喷枪的装置，其中，如果没有喷枪被提供给所述驱动系统，则所述反向辊被布置成大体上接合所述夹紧构件的所述接合表面，使得所述反向辊的轴线和与所述反向辊接触的处于主动路径上的所述夹紧构件的上端之间的距离等于或小于所述反向辊的半径。

18.一种环形驱动元件，其设置有夹紧构件，所述环形驱动元件用于根据前述权利要求中任一项所述的装置。

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