DE102005038193A1

DE102005038193A1 - Behälterreinigungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102005038193A1
Application number: DE200510038193
Authority: DE
Inventors: Stefan Hackert; Markus Pawlik; Matthias SÜDEL
Original assignee: Tuchenhagen GmbH
Current assignee: GEA Tuchenhagen GmbH
Priority date: 2005-08-12
Filing date: 2005-08-12
Publication date: 2007-02-15
Anticipated expiration: 2025-08-13
Also published as: DE202005021574U1; DE102005038193B4; DE202005021573U1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Behälterreinigungsvorrichtung (1), die in eine Öffnung eines Behälters einführbar ist und einen Gehäusekörper (2), der ein mit einer Zuführleitung (2.1d) für den Zulaufstrom der Reinigungsflüssigkeit (R) verbundenes, gegenüber dem Behälter drehfest angeordnetes Anschlussgehäuse (2.1; 2.1*) besitzt, sowie ein gegenüber letzterem um eine erste Drehachse (I) drehbares Düsenkopfgehäuse (3) aufweist, mit mindestens einem am Düsenkopfgehäuse (3) um eine zweite Drehachse (II) drehbar angeordneten, mit wenigstens einer Düse (19) versehenen Düsenkopf (4), wobei die Düse(n) (19) einen aus dem zulaufstrom der Reinigungsflüssigkeit (R) gespeisten ersten Teilstrom (R1) ausbringt (ausbringen), und die Drehbewegung um die jeweilige Drehachse (I, II) mit Antriebsmitteln (A) generiert werden, die innerhalb, an oder außerhalb der Behälterreinigungsvorrichtung (1) angeordnet und entweder durch die Strömungsenergie des der Behälterreinigungsvorrichtung (1) zuströmenden Zulaufstroms der Reinigungsflüssigkeit oder durch Fremdenergie angetrieben sind. Die Behälterreinigungsvorrichtung (1) ist derart ausgestaltet, dass sie gegenüber bekannten Vorrichtungen zusätzlich eine besonders intensive, alle Behälterbereiche in kürzerer Zeit erfassende Reinigungswirkung entfaltet. Dies wird dadruch erreicht, dass am Düsenkopfgehäuse (3) wenigstens eine um die erste Drehachse (I) umlaufende Zusatzdüse (30, 30.1, 30.2; 15a*, 15b*, 3d*, 3e*) angeordnet ist, die einen aus dem ...

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft eine Behälterreinigungsvorrichtung, die in eine Öffnung eies Behälters einführbar ist und einen Gehäusekörper, der ein mit einer Zuführleitung für Reinigungsflüssigkeit verbundenes, gegenüber dem Behälter drehfest angeordnetes Anschlussgehäuse besitzt, sowie ein gegenüber letzterem um eine erste Drehachse drehbares Düsenkopfgehäuse aufweist, mit mindestens einem am Düsenkopfgehäuse um eine zweite Drehachse drehbar angeordneten, mit wenigstens einer Düse versehenen Düsenkopf, wobei die Düse(n) einen aus dem Zulaufstrom der Reinigungsflüssigkeit gespeisten ersten Teilstrom ausbringt (ausbringen), und die Drehbewegung um die jeweilige Drehachse mit Antriebsmitteln generiert werden, die innerhalb, an oder außerhalb der Behälterreinigungsvorrichtung und ggf. auch außerhalb des Behälters angeordnet und entweder durch die Strömungsenergie des der Behälterreinigungsvorrichtung zuströmenden Zulaufstroms der Reinigungsflüssigkeit oder durch Fremdenergie angetrieben sind.

Eine Behälterreinigungsvorrichtung der gattungsgemäßen Art, bei der die Antriebsmittel innerhalb dieser angeordnet und durch die Strömungsenergie des der Behälterreinigungsvorrichtung zuströmenden Zulaufstroms der Reinigungsflüssigkeit angetrieben sind, ist in der EP 1 062 049 B1 beschrieben.

Die axiale Erstreckung der bekannten Behälterreinigungsvorrichtung in den Behälter hinein ist relativ groß. Dies resultiert aus der Tatsache, dass die Antriebsmittel, die im vorliegenden Falle aus einer Turbine, einem Planetengetriebe und einem Kegelgetriebe, das in einem Düsenkopfgehäuse Aufnahme findet, gebildet werden, in Strömungsrichtung der Reinigungsflüssigkeit gesehen, in der genannten Abfolge aneinander gereiht sind. Der Behälter, in dem beispielsweise diese Behälterreinigungsvorrichtung stationär eingebaut ist, kann nur bis knapp unterhalb des relativ weit in den Behälter hineinreichenden Düsenkopfgehäuses befüllt werden, da ansonsten wenigstens letzteres in das im Behälter bevorratete Medium eintauchen würde. In jedem Falle bietet die bekannte Behälterreinigungsvorrichtung in ihrem Außenbereich besonders große Angriffsflächen für Verschmutzung und erfordert daher dort eine Selbstreinigung, falls die Behälterreinigungsvorrichtung in hygienisch sensiblen Bereichen der Prozesstechnik zur Anwendung kommt.

Aus diesem Grund weist die Behälterreinigungsvorrichtung gemäß Druckschrift EP 1 062 049 B1 im oberen Bereich des drehfesten, stationären Gehäuseteils zusätzlich eine Spritzdüse auf. Die Spritzrichtung dieser zusätzlichen Spritzdüse ist, bezogen auf die Darstellungslage der Vorrichtung, nach unten in Richtung der orbital abwickelnden Düsenanordnung ausgerichtet, um hier die erforderliche Selbstreinigung zu bewirken. Die Reinigung des Behälters selbst wird durch diese zusätzliche Spritzdüse nicht verbessert oder intensiviert.

Eine sowohl innen als auch außen selbstreinigend ausgestaltete Behälterreinigungsvorrichtung der gattungsgemäßen Art ist aus der EP 0 560 778 B1 bekannt. Dort ist eine mit dem Düsenkopf um die zweite Drehachse umlaufende Spritzvorrichtung vorgesehen, die in Form eines Schildes ausgebildet ist, welcher einen Teil des am Düsenkopf vorliegenden Umfangsringspaltes verdeckt und die Flüssigkeit, die gegen den Schild ausfließt, so ablenkt, dass sie die äußeren Oberflächen des Gehäuses der Behälterreinigungsvorrichtung reinigt. Diese gleichfalls der Selbstreinigung der Vorrichtung dienende Spritzdüse kann die Reinigung des Behälters selbst ebenfalls nicht verbessern.

Bei den beiden vorgenannten Behälterreinigungsvorrichtungen führen die an dem jeweiligen Düsenkopf angeordneten Düsen eine überlagerte räumliche Drehbewegung um zwei Drehachsen aus, wodurch die aus diesen Düsen austretenden Spritzstrahlen durch ihre orbitale Kinematik auf der Innenfläche des zu reinigen den Behälters eine besonders intensive mechanische Reinigungswirkung entfalten. In Abhängigkeit vom Verhältnis der um die beiden Drehachsen realisierten Drehzahlen ergibt sich auf der Innenfläche des Behälters ein typisches, immer wieder in bestimmten Zeitabständen erzeugtes Spritzmuster. Es hat sich diesbezüglich gezeigt, dass die intensive mechanische Reinigungswirkung der aus den orbital abwickelnden Spritzdüsen austretenden Spritzstrahlen Verschmutzungen auf der Behälterfläche gut lösen, dass aber oftmals die dabei ausgebrachte Reinigungsmittelmenge nicht ausreicht, um die gelösten Verschmutzungen zügig von der Behälterwand abzuwaschen und dem Auslauf des Behälters zuzuführen. Um einen vollständigen Transport der gelösten Verschmutzungen in den Auslauf des Behälters sicherzustellen, bleibt daher oftmals die Behälterreinigungsvorrichtung länger in Betrieb, als dies mit Blick auf die auf- und abzulösenden Verschmutzungen an sich notwendig wäre.

Darüber hinaus sind Behälterreinigungsvorrichtungen bekannt, bei denen ein mit wenigstens einer Düse versehener Düsenkopf um eine einzige Drehachse umläuft und dabei die Innenwand des Behälters an immer den selben Stellen umlaufend beschwallt. Dabei kann die Drehbewegung des Düsenkopfes um die jeweilige Drehachse durch Antriebsmittel generiert werden, die außerhalb der Behälterreinigungsvorrichtung und auch außerhalb des Behälters angeordnet und durch Fremdenergie (z.B. Elektromotor) angetrieben sind ( DE 1 869 413 U ). In der DE 26 45 401 C2 ist eine Behälterreinigungsvorrichtung mit den vorstehenden kinematischen Merkmalen beschrieben, deren Antriebsmittel außerhalb des Behälters angeordnet und durch die Strömungsenergie des der Behälterreinigungsvorrichtung zuströmenden Zulaufstroms der Reinigungsflüssigkeit angetrieben sind. Schließlich ist aus der DE 102 08 237 C1 eine Behälterreinigungsvorrichtung mit den in Rede stehenden kinematischen Merkmalen bekannt, bei der die Antriebsmittel zur Generierung der Drehbewegung des Düsenkopfes gänzlich innerhalb der Behälterreinigungsvorrichtung angeordnet und durch die Strömungsenergie des der Behälterreinigungsvorrichtung zuströmenden Zulaufstroms der Reinigungsflüssigkeit angetrieben sind. Diese vorstehend beispielhaft ausge wählten drei bekannten Behälterreinigungsvorrichtungen bringen zwar hinreichende Mengen an Reinigungsflüssigkeit an die Innenwand des Behälters aus, die Reinigungswirkung von Düsen, die um eine einzige Drehachse umlaufen und deren Spritzstrahlen auf immer die selben Stellen des Behälters treffen, ist mit Blick auf eine wirkungsvolle und wirtschaftliche Reinigung des gesamten Behälters allerdings in der Regel unbefriedigend.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Behälterreinigungsvorrichtung der gattungsgemäßen Art derart zu verbessern, dass diese zusätzlich eine besonders intensive, alle Behälterbereiche in kürzerer Zeit erfassende Reinigungswirkung entfaltet.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Diese Aufgabe wird durch eine Behälterreinigungsvorrichtung mit den Merkmalen der Nebenansprüche 1 oder 19 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der vorgeschlagenen Behälterreinigungsvorrichtung sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.

Der entscheidende erfinderische Lösungsgedanke besteht darin, dass am Düsenkopfgehäuse, welches um die erste Drehachse umläuft, wenigstens ein Zusatzdüse angeordnet ist, die ausschließlich der Behälterreinigung dient. Diese Zusatzdüse unterscheidet sich damit entscheidend von bekannten diesbezüglichen Lösungen (z.B. EP 1 062 049 B1 ), bei denen die Zusatzdüse stationär angeordnet ist und ausschließlich die Selbstreinigung (Außenreinigung) der Behälterreinigungsvorrichtung übernimmt.

Da die erfindungsgemäße Zusatzdüse lediglich um die erste Drehachse umläuft und dabei einen zweiten Teilstrom an die innere Mantelfläche des Behälters ausbringt, der sich aus dem der Behälterreinigungsvorrichtung zuströmenden Zulaufstrom der Reinigungsflüssigkeit speist, wird diese Mantelfläche in kürzeren Zeitin tervallen umfassend mit Reinigungsflüssigkeit beschwallt, als dies mit den um die zwei Drehachsen bewegten Düsen allein der Fall ist. Diese sog. Schwallreinigung läuft als Flüssigkeitsfilm an der Mantelfläche des Behälters hinab und trägt dadurch zu einer forcierten Abreinigung und zum beschleunigten Austrag gelöster Verschmutzungen besonders wirksam bei.

Dabei ist diese erfindungsgemäße Lösung sowohl auf eine erste Ausführungsform der Behälterreinigungsvorrichtung anwendbar, bei der die Antriebsmittel durch die Strömungsenergie des der Behälterreinigungsvorrichtung zuströmenden Zulaufstroms der Reinigungsflüssigkeit angetrieben sind, als auch auf eine zweite Ausführungsform, bei der die Antriebsmittel durch Fremdenergie angetrieben sind. Die jeweiligen Antriebsmittel können dabei innerhalb (z.B. EP 1 062 049 B1 , EP 0 560 778 B1 ; DE 102 08 237 C1 ), an oder außerhalb der Behälterreinigungsvorrichtung angeordnet sein, wobei im letzten Falle auch eine Anordnung außerhalb des Behälters vorgesehen ist ( DE 1 869 413 U ; DE 26 45 401 C2 ).

Im Zusammenhang mit der vorgenannten ersten Ausführungsform wird weiterhin vorgeschlagen, dass aus dem Zulaufstrom der Reinigungsflüssigkeit, in Strömungsrichtung gesehen, der zweite Teilstrom vor den innerhalb der Behälterreinigungsvorrichtung angeordneten Antriebsmitteln abgezweigt wird. Diese Lösung ist besonders vorteilhaft, weil hierbei der zu den Düsen am Düsenkopf strömende erste Teilstrom am geringsten durch die vorstehende Abzweigung beeinflusst wird und dort ein hinreichender Volumenstrom unter Druck zur Verfügung steht.

Weiterhin wird vorgeschlagen, den zweiten Teilstrom nach den innerhalb der Behälterreinigungsvorrichtung angeordneten Antriebsmitteln aus dem Zulaufstrom der Reinigungsflüssigkeit abzuzweigen. Eine derartige Lösung ist dann problemlos realisierbar, wenn dabei auch die Düsen am Düsenkopf hinreichend mit Reinigungsflüssigkeit unter entsprechendem Druck versorgt werden können.

Eine weitere Möglichkeit sieht diesbezüglich ein dritter Vorschlag vor, bei dem der zweite Teilstrom zu einem Teil vor und zu einem Teil nach den innerhalb oder an der Behälterreinigungsvorrichtung angeordneten Antriebsmitteln abgezweigt wird. Der Grad der Beeinflussung des ersten Teilstromes zu den Düsen am Düsenkopf liegt hier zwischen dem ersten und dem zweiten Vorschlag.

Die vorstehend an Hand der ersten Ausführungsform kurz umrissenen Varianten der Abzweigung des zweiten Teilstromes finden eine besonders vorteilhafte und auch einfache konstruktive Ausprägung erster Art, wenn, wie dies vorgesehen ist, der zweite Teilstrom über Abzweigkanäle in der Wandung des Anschlussgehäuses einem Ringraum zugeführt wird, der das Anschlussgehäuse außenseits umschließt, der seine Begrenzung gegenüber der Umgebung über einen am Düsenkopfgehäuse ausgebildeten, auf dem Anschlussgehäuse drehbar gelagerten Gehäuseschaft erfährt und der in die im Gehäuseschaft angeordnete Zusatzdüse ausmündet. Die Ausprägung erster Art empfiehlt sich insbesondere dann, wenn die sog. Schwallreinigung durch die erfindungsgemäße Zusatzdüse von vornherein gewünscht oder notwendig und zusätzlich zur orbitalen Reinigung durch die Düsen am Düsenkopf vorzusehen ist.

Eine diesbezügliche erfindungsgemäße Ausprägung zweiter Art sieht vor, dass der zweite Teilstrom über Abzweigkanäle in der Wandung des Anschlussgehäuses einem Ringraum zugeführt wird, der das Anschlussgehäuse außenseits umschließt, der seine Begrenzung gegenüber der Umgebung über ein erstes oder ein zweites Düsengehäuse erfährt und der in die im Düsengehäuse angeordnete Zusatzdüse ausmündet, wobei das Düsengehäuse auf dem Anschlussgehäuse drehbar gelagert ist und in einer formschlüssigen Mitnahmeverbindung mit dem Düsenkopfgehäuse steht. Die Ausprägung zweiter Art empfiehlt sich insbesondere dann, wenn die sog. Schwallreinigung durch die erfindungsgemäße Zusatzdüse optional gewünscht ist oder sich im laufenden Betrieb der Behälterreinigung erst als notwendig erweist, sodass eine einfache Nachrüstung der Zusatzdüse sichergestellt ist.

Die vorstehend beschriebene Ausprägung erster oder zweiter Art ist unbeschränkt auch auf die zweite Ausführungsform der Behälterreinigungsvorrichtung anwendbar (Antriebsmittel durch Fremdenergie angetrieben), wobei hierbei die Druck- und Strömungsverhältnisse des ersten Teilstromes im Bereich der Düsen am Düsenkopf nicht nennenswert beeinflusst werden, da diesbezüglich bei dieser Antriebsvariante der Ort der Abzweigung des zweiten Teilstroms und seine Lage zu den Antriebsmitteln nur eine untergeordnete Rolle spielen.

Die vorstehend beschriebene Ausprägung erster oder zweiter Art bleibt in ihrer Anwendung auf die vorbeschriebene erste Ausführungsform dann weitestgehend ohne Einfluss auf die Druck- und Strömungsverhältnisse im Bereich des ersten Teilstroms zu den Düsen am Düsenkopf, wenn der zweite Teilstrom in Gänze vor den innerhalb der Behälterreinigungsvorrichtung angeordneten Antriebsmiteln abgezweigt wird. Diese Konfiguration stellt die vorteilhafteste und bevorzugte Lösung im Rahmen der Erfindung dar.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Behälterreinigungsvorrichtung gemäß der Erfindung sieht für ihre erste oder ihre zweite Ausführungsform in der jeweiligen Kombination mit der Ausprägung erster oder zweiter Art vor, dass das Düsenkopfgehäuse zusätzlich wenigstens eine weitere Zusatzdüse aufweist, wobei in der Regel maximal zwei dieser Zusatzdüsen vorgesehen werden. Dabei ist gemäß einem weiteren Vorschlag die jeweilige Zusatzdüse an einer der möglichen Stellen des Düsenkopfgehäuses angeordnet, die einen unverbauten Zugang zum Innenraum des Düsenkopfgehäuses besitzen, und zwar bezogen auf dessen axialen Erstreckungsbereich längs der ersten Drehachse. Als mögliche Stellen kommen hierbei der Mantelbereich des Düsenkopfgehäuses und/oder bevorzugt der Übergangsbereich des Düsenkopfgehäuses zwischen dessen Mantelbereich und dessen stirnseitiger Begrenzungsfläche in Frage.

Dabei kann die Ausrichtung der jeweiligen Zusatzdüse derart erfolgen, wie dies weiterhin vorgesehen ist, dass die Wirkungslinie ihrer Symmetrieachse die erste Drehachse schneidet. Die Wirkungslinie der Symmetrieachse kann aber auch einen radialen Abstand von der ersten Drehachse besitzen. Entscheidend ist bei der Anordnung und Ausrichtung der Zusatzdüsen, dass diese ihre Reinigungsflüssigkeit in jedem Falle an die Mantelfläche des Behälters heranbringen.

Die Zusatzdüsen werden gemäß einem weiteren Vorschlag in vorteilhafter Weise als Flachstrahldüsen ausgebildet, die einen fächerartigen Flachstrahl erzeugen, wobei in einer bevorzugten Ausführungsform die Erstreckungsfläche des Flachstrahles im Wesentlichen parallel zur ersten Drehachse verläuft.

Die Ausbildung und Anordnung der Zusatzdüse gestaltet sich dann besonders einfach, wenn diese, wie dies auch vorgeschlagen wird, durch die Wandung des Düsenkopfgehäuses selbst gebildet ist. Für eine diesbezügliche Ausgestaltung, nämlich eine Zusatzdüse der integrierten Form, ist das bauchig ausgestalte zweite Düsengehäuse besonders geeignet. Eine weitere diesbezügliche Ausgestaltung, nämlich eine integrierte Zusatzdüse, kann besonders einfach im Übergangsbereich des Düsenkopfgehäuses zwischen dessen Mantelbereich und dessen stirnseitiger Begrenzungsfläche angeordnet werden, da dort besonders günstige geometrische Voraussetzungen vorliegen.

Ein weiterer Vorschlag sieht vor, die Zusatzdüse als eigenständiges Bauteil auszubilden (eigenständige Zusatzdüse) und diese stoffschlüssig, beispielsweise durch Verschweißen, in dem entsprechend aufgebohrten Düsenkopfgehäuse zu befestigen. Des weiteren ist diesbezüglich vorgesehen, die Zusatzdüse in Gestalt des eigenständigen Bauteils form- und/oder kraftschlüssig im Düsenkopfgehäuse anzuordnen. Hier sei beispielsweise ein Einschrauben oder Einpressen genannt. Diesbezügliche Lösungen sind dann der stoffschlüssigen Befestigung oder der Ausbildung durch die Wandung des Düsenkopfgehäuses selbst vorzuziehen, wenn Reinigungsvorgänge erst im Betrieb der Behälterreinigungsvorrichtung op timiert werden können und hierzu ggf. versuchsweise ein mehrfaches Austauschen unterschiedlicher Zusatzdüsen erforderlich ist.

Eine bevorzugte erste Ausführungsform der Behälterreinigungsvorrichtung gemäß der Erfindung wird dadurch realisiert, dass eine an sich bekannte, von der Reinigungsflüssigkeit beaufschlagte Turbine einen Teil der Antriebsmittel bildet. Erzeugt diese Turbine in Verbindung mit einem Planetengetriebe und einem Kegelradgetriebe die Drehbewegung um die jeweilige Drehachse, dann ergibt sich eine räumlich äußerst kompakt ausgestaltete Behälterreinigungsvorrichtung.

Eine gleichfalls räumlich äußerst kompakt ausgestaltete Behälterreinigungsvorrichtung liegt vor, wenn deren zweite Ausführungsform in an sich bekannter Weise ein von der Fremdenergie angetriebenes Planetengetriebe in Verbindung mit einem Kegelradgetriebe aufweist, die die Drehbewegung um die jeweilige Drehachse erzeugen.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Ausführungsbeispiele der vorgeschlagenen Behälterreinigungsvorrichtung gemäß der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Es zeigen
1a im Mittelschnitt eine erste Ausführungsform der Behälterreinigungsvorrichtung gemäß der Erfindung, bei der die Antrebsmittel durch die Strömungsenergie des der Behälterreinigungsvorrichtung zuströmenden Zulaufstroms der Reinigungsflüssigkeit angetrieben sind und das Düsenkopfgehäuse in einer Ausprägung erster Art vorliegt;
1b im Mittelschnitt die Behälterreinigungsvorrichtung gemäß 1a in einer gegenüber dieser um 90 Grad gedrehten Lage, wobei im oberen Bereich des Düsenkopfgehäuses eine eigenständige Zusatzdüse ausgebildet ist;
1c im Schnitt die Behälterreinigungsvorrichtung gemäß den 1a und 1b entsprechend einem in 1a mit „C-C" gekennzeichneten Schnittverlauf, wobei der Düsenkopf, bezogen auf die Darstellungslage, nach unten gedreht ist;
1d eine Draufsicht auf die Behälterreinigungsvorrichtung gemäß den 1a und 1b entsprechend der Darstellungslage der 1c;
1e in perspektivischer Darstellung die Behälterreinigungsvorrichtung gemäß den 1a bis 1d;
2a im Mittelschnitt die erste Ausführungsform der Behälterreinigungsvorrichtung gemäß der Erfindung, bei der die Antriebsmittel durch die Strömungsenergie des der Behälterreinigungsvorrichtung zuströmenden Zulaufstroms der Reinigungsflüssigkeit angetrieben sind und das Düsenkopfgehäuse in einer Ausprägung zweiter Art mit einem ersten Düsengehäuse vorliegt;
2b im Mittelschnitt die Behälterreinigungsvorrichtung gemäß 2a in einer gegenüber dieser um 90 Grad gedrehten Lage, wobei im Bereich des ersten Düsengehäuses eine eigenständige Zusatzdüse ausgebildet ist;
2c in perspektivischer Darstellung die Behälterreinigungsvorrichtung gemäß den 2a und 2b;
3a im Mittelschnitt die erste Ausführungsform der Behälterreinigungsvorrichtung gemäß der Erfindung, bei der die Antriebsmittel durch die Strömungsenergie des der Behälterreinigungsvorrichtung zuströmenden Zulaufstroms der Reinigungsflüssigkeit angetrieben sind und das Düsenkopfgehäuse in der Ausprägung zweiter Art mit einem zweiten Düsengehäuse vorliegt;
3b im Mittelschnitt die Behälterreinigungsvorrichtung gemäß 3a in einer gegenüber dieser um 90 Grad gedrehten Lage, wobei zwei diametral einander gegenüber liegende Zusatzdüsen im Bereich des zweiten Düsengehäuses angeordnet sind und jede dieser Zusatzdüsen in integrierter Form ausgebildet ist und
3c in perspektivischer Darstellung die Behälterreinigungsvorrichtung gemäß den 3a und 3b.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Zur beispielhaften Darstellung der Erfindung wird nachfolgend durchgängig eine Behälterreinigungsvorrichtung 1 (1 bis 3c) in einer ersten Ausführungsform gewählt, bei der die Antriebsmittel A zur Generierung der Drehbewegung um eine jeweilige Drehachse I, II innerhalb der Behälterreinigungsvorrichtung 1 angeordnet (1c, 1d) und durch die Strömungsenergie eines der Behälterreinigungsvorrichtung 1 zuströmenden Zulaufstroms der Reinigungsflüssigkeit R angetrieben sind.
Die Behälterreinigungsvorrichtung 1 (1a bis 1e) besteht, bezogen auf die dargestellte bevorzugte Einbaulage (1a, 1b, 1e), in ihrem oberen Bereich aus einem Gehäusekörper 2, einem sich daran anschließenden Düsenkopfgehäuse 3 und einem Düsenkopf 4 mit wenigstens einer Düse 19. Im Ausführungsbeispiel sind vier dieser Düsen 19 vorgesehen, die gleichmäßig über den Umfang des Düsenkopfes 4 angeordnet sind. Zusammengesetzt ist der Gehäusekörper 2 in seinem oberen Bereich aus einem Anschlussgehäuse 2.1 mit einer mit diesem fest verbundenen Zuführleitung 2.1d, in der eine Zufuhröffnung 2.1a ausgebildet ist, und in seinem unteren Bereich aus einem ersten Kegelrad 2.3 und einem sich daran im Abstand fest anschließenden ersten innenverzahnten Hohlrad 2.4, wobei erstes Kegelrad 2.3 und erstes Hohlrad 2.4 über einen an diesen auf der Seite des Anschlussgehäuses 2.1 ausgebildeten Befestigungsschaft 2.2 mit letzterem verschraubt sind. Der Verbindungsbereich zwischen dem ersten Kegelrad 2.3 und dem ersten Hohlrad 2.4 ist über mehrere über den Umfang verteilt angeordnete erste Durchtrittsöffnungen 2.5 für Flüssigkeit durchlässig gestaltet.
Das Düsenkopfgehäuse 3 ist als Hohlkörper ausgeführt, der sich in einer Ausprägung erster Art auf der Seite des Anschlussgehäuses 2.1 in einen fest, vorzugs weise einstückig mit dem Düsenkopfgehäuse 3 verbundenen Gehäuseschaft 3a verlängert. Dieser Gehäuseschaft 3a bildet innenseits eine erste Gehäuseöffnung 3b aus, über die ein erster Zugang zum Innenraum des Düsenkopfgehäuses 3 besteht. Auf der Seite des Düsenkopfes 4 weist das Düsenkopfgehäuse 3 eine zweite Gehäuseöffnung 3c auf, über die ein zweiter Zugang zum Innenraum des Düsenkopfgehäuses 3 gegeben ist. Die aus dem Befestigungsschaft 2.2, dem ersten Kegelrad 2.3 und dem ersten innenverzahnten Hohlrad 2.4 bestehende, vorzugsweise einstückige Einheit wird über die zweite Gehäuseöffnung 3c in das Düsenkopfgehäuse 3 eingeführt und durch die erste Gehäuseöffnung 3b hindurch mit dem von oben herangeführten Anschlussgehäuse 2.1 form- und/oder kraftschlüssig verbunden, vorzugsweise verschraubt.
Zwischen einem die erste Gehäuseöffnung 3b im Bereich des Übergangs zwischen dem Düsenkopfgehäuse 3 und seinem Gehäuseschaft 3a umfassenden, nicht bezeichneten Rezess am Düsenkopfgehäuse 3 und dem ersten Kegelrad 2.3 ist ein vorzugsweise als Kugellager ausgestaltetes erstes Lager 11.1 vorgesehen (1b), das der drehbaren Lagerung des Düsenkopfgehäuses 3 auf dem Anschlussgehäuse 2.1 um die erste Drehachse I dient, die koaxial zum Anschlussgehäuse 2.1 und dessen Zuführleitung 2.1d verläuft. Eine zweite Lagerstelle für das Düsenkopfgehäuse 3 ist ein axiales Stück weiter auf der Außenseite des ersten innenverzahnten Hohlrades 2.4 in Form eines nicht bezeichneten Lagers vorgesehen.
Der Gehäuseschaft 3a umschließt mit seiner ersten Gehäuseöffnung 3b das Anschlussgehäuse 2.1. Er ist jeweils endseitig über einen ersten Gleitring 16 bzw. einen zweiten Gleitring 17 um die erste Drehachse I drehbar auf dem Anschlussgehäuse 2.1 gelagert und bildet in axialer Richtung zwischen diesen beiden Lagerstellen 16, 17 und in radialer Richtung zwischen sich und dem Anschlussgehäuse 2.1 einen Ringraum 13 aus, der über Abzweigkanäle 2.1b in der Wandung des Anschlussgehäuses 2.1 mit der Zufuhröffnung 2.1a in Verbindung steht. Die Gleitringe 16, 17 sind dabei zweckmäßig derart radial bemessen, dass durch den an ihnen jeweils gegebenen Lagerspalt ein minimaler Flüssigkeitsdurchtritt entsprechend den wirksamen Druckdifferenzen im Sinne einer Selbstreinigung dieser Bereiche erfolgt. Über den ersten Gleitring 16 setzt sich dieser Flüssigkeitstransport auch über das erste Lager 11.l bis in den Innenraum des Düsenkopfgehäuses 3 hinein fort.
Die zweite Gehäuseöffnung 3c im Düsenkopfgehäuse 3 orientiert sich koaxial zu der zweiten Drehachse II, die vorzugsweise die erste Drehachse I schneidet und senkrecht zu dieser verläuft. Über die zweite Gehäuseöffnung 3c ist ein zweites Kegelrad 5 in das Düsenkopfgehäuse 3 eingeführt. Das zweite Kegelrad 5 ist koaxial zur zweiten Drehachse II angeordnet und es kämmt mit dem ersten Kegelrad 2.3. Die Lagerung des zweiten Kegelrades 5 erfolgt linksseitig über ein vorzugsweise als Kugellager ausgebildetes zweites Lager 11.11, das einerseits vom zweiten Kegelrad 5 und andererseits von einem in die zweite Gehäuseöffnung 3c eingeschraubten, nicht bezeichneten Befestigungsring gehalten wird, und rechtsseitig über einen nicht bezeichneten Gleitring, der zwischen dem vorg. Befestigungsring und dem Düsenkopf 4 angeordnet ist. Das zweite Kegelrad 5 endet innenseits in einer zentrischen Nabe 5a, die mit dem Düsenkopf 4 verschraubt ist.
In axialer Fortsetzung der Zufuhröffnung 2.1a ist innerhalb des Anschlussgehäuses 2.1 und der sich daran anschließenden einstückigen Einheit, bestehend aus dem Befestigungsschaft 2.2, dem ersten Kegelrad 2.3 und dem Übergangsbereich zum ersten innenverzahnten Hohlrad 2.4, und koaxial zur ersten Drehachse I eine Turbine 6 angeordnet, die durch die Strömungsenergie des der Behälterreinigungsvorrichtung 1 über die Zufuhröffnung 2.1a zuströmenden Zulaufstroms der Reinigungsflüssigkeit R angetrieben wird. Die Turbine 6 besteht, in Strömungsrichtung gesehen, aus einem mit dem feststehenden Gehäusekörper 2 fest verbundenen Leitrad 6b mit mehreren Leitschaufeln und einem Laufrad 6a mit mehreren Laufschaufeln. Das Laufrad 6a ist auf einer Turbinenwelle 7 befestigt, die einerseits im Bereich des Leitrades 6b in einem fünften Lager 12.3 und andererseits im Bereich eines zweiten innenverzahnten Hohlrades 10, das unterhalb des ersten innenverzahnten Hohlrades 2.4 innerhalb des Düsenkopfgehäuses 3 fest angeordnet ist, über ein drittes Lager 12.1 gelagert.
Die Turbinenwelle 7 trägt an ihrem dem Leitrad 6b abgewandten Ende ein als Sonnenrad 8 ausgebildetes Zahnrad (1c), das mit einem aus wenigstens zwei Planetenrädern bestehenden Planetengetriebe 9 kämmt. Die Planetenräder sind jeweils über ihre gesamte axiale Erstreckung mit einer einzigen jeweils durchgängigen Verzahnung versehen, wobei jedes Planetenrad mit dem einen Ende in das mit dem Anschlussgehäuse 2.1 fest verbundene innenverzahnte erste Hohlrad 2.4 und mit dem anderen Ende in das zu letzterem koaxiale, mit dem Düsenkopfgehäuse 3 fest verbundene innenverzahnte zweite Hohlrad 10 eingreift. Die beiden inenseits um das Sonnenrad 8 und außenseits in den Hohlrädern 2.4 und 10 umlaufenden Planetenräder sind, in axialer Richtung gesehen, einerseits im Bereich des dritten Lagers 12.1 und andererseits auf der Turbinenwelle 7 über ein viertes Lager 12.2 drehbar gelagert.
Die Wirkungsweise einer derartigen Behälterreinigungsvorrichtung 1, die ihre Antriebsenergie über die von der Strömungsenergie des Reinigungsmittels R beaufschlagten Turbine 6 bezieht, ist aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt (z.B. EP 1 062 049 B1 ). Aufgrund des Unterschiedes der Zähnezahlen für das erste innenverzahnte Hohlrad 2.4 und das zweite innenverzahnte Hohlrad 10, der wenigstens ein Zahn betragen muss, kommt es bei jedem vollen Umlauf der Planetenräder um das Sonnenrad 8 zu einer relativen Verschiebung der Hohlräder 2.4 und 10 in ihrer Umfangsrichtung bezüglich der ersten Drehachse I. Diese relative Drehverschiebung veranlasst das drehbewegliche zweite Kegelrad 5 sich gegen das ortsfeste erste Kegelrad 2.3 zu verdrehen (Abrollbewegung) und bewirkt so eine Drehung des Düsenkopfes 4 gegenüber dem Düsenkopfgehäuse 3 um die zweite Drehachse II mit einer zweiten Drehzahl n_II, wodurch gleichzeitig eine Drehung des Düsenkopfgehäuses 3 gegenüber dem feststehenden Gehäusekörper 2 um die erste Drehachse I mit einer ersten Drehzahl n_I generiert wird.
Im Gehäuseschaft 3a ist eine erste Aufnahmebohrung 3f vorgesehen, die der Aufnahme wenigstens einer ersten eigenständigen Zusatzdüse 30 dient. Letztere kann in der Aufnahmebohrung 3f stoffschlüssig (z.B. durch Verschweißung) oder form- und/oder kraftschlüssig (z.B. durch Verschraubung oder durch Einpressen) befestigt sein. Das Ausführungsbeispiel zeigt die erste Zusatzdüse 30 in Form einer Flachstrahldüse. Letztere steht über den Ringraum 13 und die Abzweigkanäle 2.1b mit der Zufuhröffnung 2.1a in Verbindung und sie bringt einen aus dem Zulaufstrom der Reinigungsflüssigkeit R gespeisten zweiten Teilstrom R2 an die Mantelfläche des Behälters aus. Da der Gehäuseschaft 3a fest mit dem Düsenkopfgehäuse 3 verbunden ist, läuft die erste Zusatzdüse 30 zwangsläufig synchron mit dem Düsenkopfgehäuse 3 um die erste Drehachse I um. Dabei wird die erste Zusatzdüse 30 derart am Umfang des Gehäuseschaftes 3a angeordnet (siehe 1d), dass ein Kreuzen der aus der ersten Zusatzdüse 30 austretenden zweiten Spritzstrahlen mit einem aus den Düsen 19 am Düsenkopf 4 austretenden ersten Teilstrom R1, der erste Spritzstrahlen generiert, sicher vermieden wird. Falls zwei Zusatzdüsen 30 am Gehäuseschaft 3a vorzusehen sind, werden diese zweckmäßig diametral einander gegenüber liegend angeordnet, wobei ihre Symmetrieachsen vorzugsweise um 90 Grad gegenüber der zweiten Drehachse II orientiert sind.
In einer Ausprägung zweiter Art wird der Ringraum 13 gegenüber der Umgebung über ein erstes Düsengehäuse 14 begrenzt (2a, 2b und 2c), das in einer zweiten Aufnahmebohrung 14a die erste eigenständige Zusatzdüse 30 aufnimmt. Das erste Düsengehäuse 14 ist auf dem Anschlussgehäuse 2.1 drehbar gelagert, wobei die Lagerung an seinem unteren Ende über einen dritten Gleitring 18 erfolgt, und es steht in einer formschlüssigen Mitnahmeverbindung mit dem Düsenkopfgehäuse 3. Diese Mitnahmeverbindung ist im Ausführungsbeispiel derart realisiert, dass das erste Düsengehäuse 14 an seinem unteren Ende eine erste Mitnehmerausnehmung 14b aufweist (2b, 2c), in die ein am oberen Ende des Düsenkopfgehäuses 3 eingelassener Mitnehmerstift 20 formschlüssig ein greift. Die Ausprägung zweiter Art entspricht ansonsten hinsichtlich des weiteren Aufbaus und der Wirkungsweise der Ausprägung erster Art.
Die vorstehend dargestellte Ausprägung zweiter Art erfährt eine Modifizierung, indem das Düsengehäuse nunmehr in radialer Richtung bauchig und dafür in axialer Richtung gedrungener ausgebildet ist und dadurch die Formgestalt eines zweiten Düsengehäuses 15 annimmt (3a, 3b und 3c). Diese Formgestalt führt zu einem entsprechend in axialer Richtung gedrungeneren modifizierten Anschlussgehäuse 2.1* und entsprechend axial verlagerten modifizierten Abzweigkanälen 2.1b* und sie erlaubt nun die Ausbildung einer ersten Zusatzdüse 15a* der integrierten Form und ggf. einer zweiten Zusatzdüse 15b* der integrierten Form jeweils durch die Wandung des zweiten Düsengehäuses 15 selbst (3a, 3c). Das zweite Düsengehäuse 15 steht wiederum in einer formschlüssigen Mitnahmeverbindung mit dem Düsenkopfgehäuse 3. Diese Mitnahmeverbindung ist entsprechend jener am ersten Düsengehäuse 14 realisiert, wobei das zweite Düsengehäuse 15 an seinem unteren Ende eine zweite Mitnehmerausnehmung 15c aufweist (3b), in die der am oberen Ende des Düsenkopfgehäuses 3 eingelassene Mitnehmerstift 20 formschlüssig eingreift.
Das Düsenkopfgehäuse 3 kann zusätzlich wenigstens eine weitere Zusatzdüse 30.1, 30.2, 3d*, 3e* aufweisen (1b), wobei es sich hierbei um eine zweite eigenständige Zusatzdüse 30.1 und eine dritte eigenständige Zusatzdüse 30.2 und/oder um eine integrierte zweite Zusatzdüse 3d* und eine integrierte dritte Zusatzdüse 3e* handeln kann. Im Ausführungsbeispiel sind zwei integrierte Zusatz düsen 3d*, 3e* vorgesehen. Diese werden aus einem vierten Teilstrom R2.1 und einem fünften Teilstrom R2.2 gespeist, die sich neben dem ersten Teilstrom R1 gleichfalls aus dem die Turbine 6 beaufschlagenden Differenzstrom an Reinigungsflüssigkeit R – R2 generieren. Die Zusatzdüsen 30.1, 30.2, 3d*, 3e* sind dabei generell derart ausgerichtet, dass die von ihnen ausgebrachten Spritzstrah len an die innere Mantelfläche des Behälters austreten. Im Ausführungsbeispiel ist die integrierte zweite Zusatzdüse 3d* im Übergangsbereich des Düsenkopfge häuses 3 zwischen dessen Mantelbereich und dessen stirnseitiger Begrenzungsfläche angeordnet, wobei es sich hierbei um die bevorzugte Anordnungsstelle handelt, da hier die günstigsten geometrischen Voraussetzungen vorliegen.
Es ist darüber hinaus jede Stelle am Düsenkopfgehäuse 3 für die Anordnung der Zusatzdüsen 30.1, 30.2, 3d*, 3e* geeignet, die einen unverbauten Zugang zum Innenraum des Düsenkopfgehäuses 3 besitzt, und zwar bezogen auf dessen axialen Erstreckungsbereich längs der ersten Drehachse I. Als weitere mögliche Stelle kommt hierbei, wie dies das Ausführungsbeispiel hinsichtlich der integrierten dritten Zusatzdüse 3e* zeigt, der Mantelbereich des Düsenkopfgehäuses 3 zwischen dem ersten Kegelrad 2.3 und dem ersten innenverzahnten Hohlrad 2.4 in Frage. Weiterhin ist hierfür der Bereich des zweiten innenverzahnten Hohlrades 10 bedingt geeignet.
Die Ausrichtung der jeweiligen Zusatzdüse 30, 30.1, 30.2, 15a*, 15b*, 3d*, 3e* im Bereich des Gehäuseschaftes 3a oder des Düsengehäuses 14, 15 oder des Düsenkopfgehäuses 3 kann derart erfolgen, dass die Wirkungslinie der Symmetrieachse der jeweiligen Zusatzdüse die erste Drehachse I schneidet. Die entsprechende Wirkungslinie der Symmetrieachse kann aber auch einen radialen Abstand von der ersten Drehachse I besitzen. Entscheidend ist bei der Anordnung und Ausrichtung der Zusatzdüsen 30, 30.1, 30.2, 15a*, 15b*, 3d*, 3e*, dass diese ihre jeweilige Reinigungsflüssigkeit R2, R2.1, R2.2 in jedem Falle an die Mantelfläche des Behälters heranbringen.
Die Zusatzdüsen 30, 30.1, 30.2, 15a*, 15b*, 3d*, 3e* werden in vorteilhafter Weise als Flachstrahldüsen ausgebildet, die einen fächerartigen Flachstrahl erzeugen, wobei in einer bevorzugten Ausführungsform die Erstreckungsfläche des Flachstrahles im Wesentlichen parallel zur ersten Drehachse I verläuft. Derart im oberen Bereich des Düsenkopfgehäuses 3 bzw. am Gehäuseschaft 3a oder an den Düsengehäusen 14, 15 angeordnete Flachstrahldüsen sind geeignet, neben dem Mantelbereich des Behälters auch dessen oberen Boden weitestgehend zu erfassen.
Die eigenständige Zusatzdüse 30, 30.1, 30.2 ist, wie dies die 1b, 1d, 1e, 2b und 2c zeigen, im Düsenkopfgehäuse 3 stoffschlüssig (z.B. durch Verschweißung) oder form- und/oder kraftschlüssig befestigt (z.B. durch Verschraubung oder durch Einpressung). Die Zusatzdüse der integrierten Form 15a*, 15b* bzw. die integrierte Zusatzdüse 3d*, 3e* kann aber auch jeweils durch die Wandung des zweiten Düsengehäuses 15 bzw. des Düsenkopfgehäuses 3 oder ggf. des Gehäuseschaftes 3a selbst gebildet werden. In diesem Falle sind letztere entsprechend der notwendigen Düsengröße aufzubohren und an der Austrittsseite des Spritzstrahles ist eine zusätzliche Ausfräsung vorzunehmen, falls eine Flachstrahldüse vorzusehen ist.
Aus dem Zulaufstrom der Reinigungsflüssigkeit R, der über die Zufuhröffnung 2.1a dem Innenraum des Anschlussgehäuses 2.1, 2.1* zuströmt (1a bis 3c), wird über die Abzweigkanäle 2.1b, 2.1b* der zweite Teilstrom R2 abgezweigt, der über die erste eigenständige Zusatzdüse 30 bzw. die Zusatzdüsen der integrierten Form 15a*, 15b* an die Mantelfläche des Behälters in Form einer um die erste Drehachse I umlaufenden sog. Schwallreinigung ausgebracht wird. Der Differenzstrom an Reinigungsflüssigkeit R – R2 (1a, 1b) durchströmt in Gänze das Leitrad 6b und das sich anschließende Laufrad 6a, um von hier aus sich aufzuteilen, wobei ein Teilstrom über die oberhalb des Planetengetriebes 9 angeordneten ersten Durchtrittsöffnungen 2.5 und anschließend über zweite Durchtrittsöffnungen 5b im zweiten Kegelrad 5 dem Düsenkopf 4 zuströmt und ein weiterer Teilstrom zunächst das Planetengetriebe 9 durchströmt, um von dort zum Teil über die zweiten Durchtnttsöffnungen 5b in den Düsenkopf 4 zu gelangen. Über die Düsen 19 des Düsenkopfes 4 tritt insgesamt der erste Teilstrom R1 aus, wobei die Düsen 19 eine überlagerte räumliche Drehbewegung ausführen und dadurch die gesamte Innenfläche des Behälters nach einer bestimmten Zeitspanne orbital erfasst wird.
Ein weiterer Teilstrom gelangt über die ersten Durchtrittsöffnungen 2.5 oberhalb des Planetengetriebes 9 als fünfter Teilstrom R2.2 in die Zusatzdüse 3e*, 30.2. Aus dem das Planetengetriebe 9 durchsetzenden Teilstrom gelangt ein bestimmter Anteil als vierter Teilstrom R2.1 in die Zusatzdüse 3d*, 30.1.
Im Zuge der vorstehenden Strömungsführung werden aus diesen Teilströmen der Reinigungsflüssigkeit die Verzahnungen der Kegelräder 2.3 und 5, die Verzahnungen des Planetengetriebes 8, 9, 2.4 und 10, die Lager 12.1, 12.2 und 12.3 der Turbinenwelle 7 und alle weiteren Lager und relevanten Innenbereiche des Düsenkopfgehäuses 3 und des Düsenkopfes 4 beaufschlagt und somit einer Selbstreinigung unterzogen.
Jene Reinigungsflüssigkeit, die die zweiten Durchtrittsöffnungen 5b im zweiten Kegelrad 5 durchströmt, verzweigt sich in den ersten Teilstrom R1 (erste Spritzstrahlen) und einen dritten Teilstrom R3 (dritte Spritzstrahlen) (1d,1e, 2c und 3c). Der erste Teilstrom R1 gelangt in die Düsen 19 im Düsenkopf 4, wobei sämtliche Düsen 19 zusammen den ersten Teilstrom R1 in den zu reinigenden Behälter ausbringen. Der dritte Teilstrom R3 gelangt zu einer als Düse ausgeführten Spritzvorrichtung 4a, die am äußeren Rand des Düsenkopfes 4 ausgebildet ist. Der dritte Teilstrom R3 beaufschlagt zum einen infolge der Drehung des Düsenkopfes 4 um die zweite Drehachse II (zweite Drehzahl n_II) das Düsenkopfgehäuse 3 umlaufend. Zum andern führt das Düsenkopfgehäuse 3 eine Drehung um die erste Drehachse I (erste Drehzahl n_I) aus, sodass der dritte Teilstrom R3 auch immer wieder die Oberfläche des Gehäuseschaftes 3a bzw. der Düsengehäuse 14, 15 oberhalb des Düsenkopfgehäuses 3 mit Reinigungsflüssigkeit beaufschlagt. Die Teilströme R2, R2.1, R2.2 aus den Zusatzdüsen 30, 30.1, 30.2, 15a*, 15b*, 3d*, 3e* laufen um die erste Drehachse I um und beschwallen die Mantelfläche des Behälters fortwährend, wodurch die erfindungsgemäße Aufgabe ihre Lösung erfährt.

1: Behälterreinigungsvorrichtung
2: Gehäusekörper
2.1: Anschlussgehäuse
2.1*: modifiziertes Anschlussgehäuse
2.1a: Zufuhröffnung
2.1b: Abzweigkanal
2.1b*: modifizierter Abzweigkanal
2.1d: Zuführleitung
22: Befestigungsschaft
2.3: erstes Kegelrad
2.4: erstes innenverzahntes Hohlrad
2.5: erste Durchtrittsöffnung
3: Düsenkopfgehäuse
3a: Gehäuseschaft
3b: erste Gehäuseöffnung
3c: zweite Gehäuseöffnung
3d*: integrierte zweite Zusatzdüse
3e*: integrierte dritte Zusatzdüse
3f: erste Aufnahmebohrung
4: Düsenkopf
4a: Spritzvorrichtung
5: zweites Kegelrad
5a: Nabe
5b: zweite Durchtrittsöffnung
6: Turbine
6a: Laufrad
6b: Leitrad
7: Turbinenwelle
8: Sonnenrad
9: Planetengetriebe
10: zweites innenverzahntes Hohlrad
11.I: erstes Lager
11.II: zweites Lager
12.1: drittes Lager
12.2: viertes Lager
12.3: fünftes Lager
13: Ringraum
14: erstes Düsengehäuse
14a: zweite Aufnahmebohrung
14b: erster Mitnehmerausnehmung
15: zweites Düsengehäuse
15a*: erste Zusatzdüse der integrierten Form
15b*: zweite Zusatzdüse der integrierten Form
15c: zweiter Mitnehmerausnehmung
16: erster Gleitring
17: zweiter Gleitring
18: dritter Gleitring
19: Düse
20: Mitnehmerstift
30: erste eigenständige Zusatzdüse
30.1: zweite eigenständige Zusatzdüse
30.2: dritte eigenständige Zusatzdüse
R: Zulaufstrom der Reinigungsflüssigkeit
R1: erster Teilstrom (erste Spritzstrahlen)
R2: zweiter Teilstrom (zweite Spritzstrahlen)
R2.1: vierter Teilstrom (vierte Spritzstrahlen)
R2.2: fünfter Teilstrom (fünfte Spritzstrahlen)
R3: dritter Teilstrom (dritte Spritzstrahlen)
n_I: erste Drehzahl um die erste Drehachse I
n_II: zweite Drehzahl um die zweite Drehachse II
A: Antriebsmittel (z.B. Teile 2.3, 2.4, 5, 6, 7, 8, 9, 10)
I: erste Drehachse
II: zweite Drehachse

Claims

Behälterreinigungsvorrichtung (1), die in eine Öffnung eines Behälters einführbar ist und einen Gehäusekörper (2), der ein mit einer Zuführleitung (2.1d) für den Zulaufstrom der Reinigungsflüssigkeit (R) verbundenes, gegenüber dem Behälter drehfest angeordnetes Anschlussgehäuse (2.1) besitzt, sowie ein gegenüber letzterem um eine erste Drehachse (I) drehbares Düsenkopfgehäuse (3) aufweist, mit mindestens einem am Düsenkopfgehäuse (3) um eine zweite Drehachse (II) drehbar angeordneten, mit wenigstens einer Düse (19) versehenen Düsenkopf (4), wobei die Düse(n) (19) einen aus dem Zulaufstrom der Reinigungsflüssigkeit (R) gespeisten ersten Teilstrom (R1) ausbringt (ausbringen), und die Drehbewegung um die jeweilige Drehachse (I, II) mit Antriebsmitteln (A) generiert werden, die innerhalb, an oder außerhalb der Behälterreinigungsvorrichtung (1) angeordnet und durch die Strömungsenergie des der Behälterreinigungsvorrichtung (1) zuströmenden Zulaufstroms der Reinigungsflüssigkeit (R) angetrieben sind, dadurch gekennzeichnet, dass am Düsenkopfgehäuse (3) wenigstens eine um die erste Drehachse (I) umlaufende Zusatzdüse (30, 30.1, 30.2; 15a*, 15b*, 3d*, 3e*) angeordnet ist, die einen aus dem Zulaufstrom der Reinigungsflüssigkeit (R) gespeisten zweiten Teilstrom (R2) an die Mantelfläche des Behälters ausbringt.
Behälterreinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Zulaufstrom der Reinigungsflüssigkeit (R), in Strömungsrichtung gesehen, der zweite Teilstrom (R2) vor den innerhalb der Behälterreinigungsvorrichtung (1) angeordneten Antriebsmitteln (A) abgezweigt wird.
Behälterreinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Zulaufstrom der Reinigungsflüssigkeit (R), in Strömungsrichtung gesehen, der zweite Teilstrom (R2) nach den innerhalb der Behälterreinigungsvorrichtung (1) angeordneten Antriebsmitteln (A) abgezweigt wird.
Behälterreinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Zulaufstrom der Reinigungsflüssigkeit (R), in Strömungsrichtung gesehen, der zweite Teilstrom (R2) zu einem Teil vor und zu einem Teil nach den innerhalb oder an der Behälterreinigungsvorrichtung (1) angeordneten Antriebsmitteln (A) abgezweigt wird.
Behälterreinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Teilstrom (R2) über Abzweigkanäle (2.1b) in der Wandung des Anschlussgehäuses (2.1) einem Ringraum (13) zugeführt wird, der das Anschlussgehäuse (2.1) außenseits umschließt, der seine Begrenzung gegenüber der Umgebung über einen am Düsenkopfgehäuse (3) ausgebildeten, auf dem Anschlussgehäuse (2.1) drehbar gelagerten Gehäuseschaft (3a) erfährt und der in die im Gehäuseschaft (3a) angeordnete Zusatzdüse (30; 15a*, 15b*) ausmündet.
Behälterreinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Teilstrom (R2) über Abzweigkanäle (2.1b; 2.1b*) in der Wandung des Anschlussgehäuses (2.1; 2.1*) einem Ringraum (13) zugeführt wird, der das Anschlussgehäuse (2.1; 2.1*) außenseits umschließt, der seine Begrenzung gegenüber der Umgebung über ein erstes oder ein zweites Düsengehäuse (14; 15) erfährt und der in die im Düsengehäuse (14; 15) angeordnete(n) Zusatzdüse(n) (30; 15a*, 15b*) ausmündet, wobei das Düsengehäuse (14; 15) auf dem Anschlussgehäuse (2.1; 2.1*) drehbar gelagert ist und in einer formschlüssigen Mitnahmeverbindung (14b, 20; 15c, 20) mit dem Düsenkopfgehäuse (3) steht.
Behälterreinigungsvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Düsenkopfgehäuse (3) zusätzlich wenigstens eine weitere Zusatzdüse (30.1, 30.2; 3d*, 3e*) aufweist.
Behälterreinigungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Zusatzdüse (30.1, 30.2; 3d*, 3e*) an einer der möglichen Stellen des Düsenkopfgehäuses (3) angeordnet ist, die einen unverbauten Zugang zum Innenraum des Düsenkopfgehäuses (3) besitzen, und zwar bezogen auf dessen axialen Erstreckungsbereich längs der ersten Drehachse (I).
Behälterreinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtung der jeweiligen Zusatzdüse (30, 30.1, 30.2; 15a*, 15b*, 3d*, 3e*) derart erfolgt, dass die Wirkungslinie ihrer Symmetrieachse die erste Drehachse (I) schneidet.
Behälterreinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkungslinie der Symmetrieachse der jeweiligen Zusatzdüse (30, 30.1, 30.2; 15a*, 15b*, 3d*, 3e*) einen radialen Abstand von der ersten Drehachse (I) besitzt.
Behälterreinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzdüse (30, 30.1, 30.2; 15a*, 15b*, 3d*, 3e*) als Flachstrahldüse ausgebildet ist.
Behälterreinigungsvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Erstreckungsfläche des von der Flachstrahldüse (30, 30.1, 30.2; 15a*, 15b*, 3d*, 3e*) ausgebrachten Flachstrahles im Wesentlichen parallel zur ersten Drehachse (I) verläuft.
Behälterreinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzdüse der integrierten Form (15a*, 15b*) und die integrierte Zusatzdüse (3d*, 3e*) jeweils durch die Wandung des zweiten Düsengehäuses (15) bzw. des Düsenkopfgehäuses (3) selbst gebildet sind.
Behälterreinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzdüse (30, 30.1, 30.2) als eigenständiges Bauteil ausgebildet ist.
Behälterreinigungsvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die eigenständige Zusatzdüse (30, 30.1, 30.2) in dem Düsenkopfgehäuse (3) oder dem ersten Düsengehäuse (14) stoffschlüssig angeordnet ist.
Behälterreinigungsvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die eigenständige Zusatzdüse (30, 30.1, 30.2) in dem Düsenkopfgehäuse (3) oder dem ersten Düsengehäuse (14) form- und/oder kraftschlüssig angeordnet ist.
Behälterreinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine an sich bekannte, von der Reinigungsflüssigkeit (R) beaufschlagte Turbine (6) einen Teil der Antriebsmittel (A) bildet.
Behälterreinigungsvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass in an sich bekannter Weise die Turbine (6) in Verbindung mit einem Planetengetriebe (9) und einem Kegelradgetriebe (2.3, 5) die Drehbewegung um die jeweilige Drehachse (I, II) erzeugt.
Behälterreinigungsvorrichtung (1), die in eine Öffnung eines Behälters einführbar ist und einen Gehäusekörper (2), der ein mit einer Zuführleitung (2.1 d) für den Zulaufstrom der Reinigungsflüssigkeit (R) verbundenes, gegenüber dem Behälter drehfest angeordnetes Anschlussgehäuse (2.1) besitzt, sowie ein gegenüber letzterem um eine erste Drehachse (I) drehbares Düsenkopfgehäuse (3) aufweist, mit mindestens einem am Düsenkopfgehäuse (3) um eine zweite Drehachse (II) drehbar angeordneten, mit wenigstens einer Düse (19) versehenen Düsenkopf (4), wobei die Düse(n) (19) einen aus dem Zulaufstrom der Reinigungsflüssigkeit (R) gespeisten ersten Teilstrom (R1) ausbringt (ausbringen), und die Drehbewegung um die jeweilige Drehachse (I, II) mit Antriebsmitteln (A) generiert werden, die innerhalb, an oder außerhalb der Behälterreinigungsvorrichtung (1) angeordnet und durch Fremdenergie angetrieben sind, dadurch gekennzeichnet, dass am Düsenkopfgehäuse (3) wenigstens eine um die erste Drehachse (I) umlaufende Zusatzdüse (30, 30.1, 30.2; 15a*, 15b*, 3d*, 3e*) angeordnet ist, die einen aus dem Zulaufstrom der Reinigungsflüssigkeit (R) gespeisten zweiten Teilstrom (R2) an die Mantelfläche des Behälters ausbringt.
Behälterreinigungsvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Teilstrom (R2) über Abzweigkanäle (2.1b) in der Wandung des Anschlussgehäuses (2.1) einem Ringraum (13) zugeführt wird, der das Anschlussgehäuse (2.1) außenseits umschließt, der seine Begrenzung gegenüber der Umgebung über einen am Düsenkopfgehäuse (3) ausgebildeten, auf dem Anschlussgehäuse (2.1) drehbar gelagerten Gehäuseschaft (3a) er fährt und der in die im Gehäuseschaft (3a) angeordnete Zusatzdüse (30; 15a*, 15b*) ausmündet.
Behälterreinigungsvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Teilstrom (R2) über Abzweigkanäle (2.1b; 2.1b*) in der Wandung des Anschlussgehäuses (2.1: 2.1*) einem Ringraum (13) zugeführt wird, der das Anschlussgehäuse (2.1; 2.1*) außenseits umschließt, der seine Begrenzung gegenüber der Umgebung über ein erstes oder ein zweites Düsengehäuse (14; 15) erfährt und der in die im Düsengehäuse (14; 15) angeordnete Zusatzdüse (30; 15a*, 15b*) ausmündet, wobei das Düsengehäuse (14; 15) auf dem Anschlussgehäuse (2.1; 2.1*) drehbar gelagert ist und in einer formschlüssigen Mitnahmeverbindung (14b, 20; 15c, 20) mit dem Düsenkopfgehäuse (3) steht.
Behälterreinigungsvorrichtung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Düsenkopfgehäuse (3) zusätzlich wenigstens eine weitere Zusatzdüse (30.1, 30.2; 3d*, 3e*) aufweist.
Behälterreinigungsvorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Zusatzdüse (30.1, 30.2; 3d*, 3e*) an einer der möglichen Stellen des Düsenkopfgehäuses (3) angeordnet ist, die einen unverbauten Zugang zum Innenraum des Düsenkopfgehäuses (3) besitzen, und zwar bezogen auf dessen axialen Erstreckungsbereich längs der ersten Drehachse (I).
Behälterreinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtung der jeweiligen Zusatzdüse (30, 30.1, 30.2; 15a*, 15b*, 3d*, 3e*) derart erfolgt, dass die Wirkungslinie ihrer Symmetrieachse die erste Drehachse (I) schneidet.
Behälterreinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkungslinie der Symmetrieachse der jeweiligen Zusatzdüse (30, 30.1, 30.2; 15a*, 15b*, 3d*, 3e*) einen radialen Abstand von der ersten Drehachse (I) besitzt.
Behälterreinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzdüse (30, 30.1, 30.2; 15a*, 15b*, 3d*, 3e*) als Flachstrahldüse ausgebildet ist.
Behälterreinigungsvorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Erstreckungsfläche des von der Flachstrahldüse (30, 30.1, 30.2; 15a*, 15b*, 3d*, 3e*) ausgebrachten Flachstrahles im Wesentlichen parallel zur ersten Drehachse (I) verläuft.
Behälterreinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzdüse der integrierten Form (15a*, 15b*) und die integrierte Zusatzdüse (3d*, 3e*) jeweils durch die Wandung des zweiten Düsengehäuses (15) bzw. des Düsenkopfgehäuses (3) selbst gebildet ist.
Behälterreinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzdüse (30, 30.1, 30.2) als eigenständiges Bauteil ausgebildet ist.
Behälterreinigungsvorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die eigenständige Zusatzdüse (30, 30.1, 30.2) in dem Düsenkopfgehäuse (3) oder dem ersten Düsengehäuse (14) stoffschlüssig angeordnet ist.
Behälterreinigungsvorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die eigenständige Zusatzdüse (30, 30.1, 30.2) in dem Düsenkopfgehäuse (3) oder dem ersten Düsengehäuse (14) form- und/oder kraftschlüssig angeordnet ist.
Behälterreinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass in an sich bekannter Weise ein von der Fremdenergie angetriebenes Planetengetriebe (9) in Verbindung mit einem Kegelradgetriebe (2.3, 5) die Drehbewegung um die jeweilige Drehachse (I, II) erzeugen.