-
Die Erfindung betrifft eine Tankreinigungsdüse mit einem Zuführrohr, einem drehbar an dem Zuführrohr angeordneten Reinigungskopf und wenigstens einer am Reinigungskopf angeordneten Sprühdüse.
-
Eine Tankreinigungsdüse mit einem drehbar an dem Zuführrohr angeordneten Reinigungskopf ist aus der europäischen Offenlegungsschrift
EP 1 136 133 A2 bekannt. Der Reinigungskopf wird dabei durch die Energie des zu versprühenden Fluids in Drehung versetzt und weist mehrere Sprühdüsen auf, die jeweils einen fächerförmigen Sprühstrahl erzeugen. Die Sprühdüsen sind so angeordnet, dass sich die fächerförmigen Sprühstrahlen insgesamt zu einem fächerförmigen Strahl ergänzen, der sich ausgehend von einer Drehachse über 180° erstreckt, so dass die vollständige Innenwandung eines Tanks gereinigt werden kann.
-
Mit der Erfindung soll eine verbesserte Tankreinigungsdüse bereitgestellt werden.
-
Erfindungsgemäß ist hierzu eine Tankreinigungsdüse mit einem Zuführrohr, einem drehbar an dem Zuführrohr angeordneten Reinigungskopf und wenigstens einer am Reinigungskopf angeordneten Sprühdüse vorgesehen, bei der die Sprühdüse als Fluidoszillatordüse mit einem oszillierenden Vollstrahl ausgebildet ist.
-
Eine Fluidoszillatordüse weist keine beweglichen Teile zur Erzeugung des oszillierenden Vollstrahles auf, vielmehr wird durch periodisches Erzeugen von Unterdruck/Überdruck innerhalb der Sprühdüse der austretende Strahl periodisch abgelenkt, so dass sich das Bild eines austretenden oszillierenden Vollstrahls ergibt, wobei tatsächlich einzelne grobe Tropfen austreten, die insgesamt eine Wellenbewegung mit größer werdender Amplitude vom Austrittsmundstück weg ergeben. Der ganz wesentliche Vorteil einer solchen Fluidoszillatordüse liegt in der Erzeugung eines Vollstrahls, der gegenüber der Aufteilung in einen zeitlich konstanten fächerförmigen Sprühstrahl einen wesentlich höheren Auftreffimpuls und dadurch auch eine wesentlich bessere Reinigungswirkung erzeugen kann. Da keine beweglichen Teile zur Erzeugung des oszillierenden Vollstrahls erforderlich sind, kann die erfindungsgemäße Tankreinigungsdüse überraschend einfach und wenig störungsanfällig aufgebaut werden. Fluidoszillatordüsen sind in unterschiedlichen Bauformen bekannt und beispielsweise können periodisch sich ändernde Strömungsverhältnisse innerhalb der Sprühdüse zur Erzeugung eines oszillierenden Vollstrahls mittels einer speziellen Gestaltung von Fluidkammern im Innern der Düse erzeugt werden. Eine Frequenz des oszillierenden Vollstrahls und eine Rotationsgeschwindigkeit des Reinigungskopfes können dabei aufeinander abgestimmt sein. Eine Abstimmung ist oft nicht erforderlich, da die Düse sehr schnell oszilliert und dadurch fast wie ein Fächer wirkt, der die gesamte Breite gleichzeitig bedeckt, so dass eine schnelle und gründliche Reinigung mit der erfindungsgemäßen Tankreinigungsdüse erfolgen kann. An dem Reinigungskopf können mehrere Fluidoszillatordüsen vorgesehen sein, um einen gewünschten Abdeckungsbereich mit mehreren oszillierenden Vollstrahlen erreichen zu können. Ein Antrieb des Reinigungskopfes kann in an und für sich konventioneller Weise mittels der Energie des zugeführten, zu versprühenden Fluids erfolgen.
-
In Weiterbildung der Erfindung erzeugt die Fluidoszillatordüse mittels des oszillierenden Vollstrahls einen ebenen Sprühfächer.
-
Als ebener Sprühfächer wird dabei eine Ablenkung des Vollstrahls im Wesentlichen nur in einer Ebene verstanden. Da die Fluidoszillatordüse an dem drehbaren Reinigungskopf angeordnet ist, kann eine die Tankreinigungsdüse umgebende Fläche dadurch vollständig gereinigt werden. Mehrere Fluidoszillatordüsen können an dem Reinigungskopf angeordnet werden, um insgesamt einen Sprühfächer von 180° zu erzeugen. Unter einem Sprühfächer ist im Sinne der Erfindung lediglich die nach einer gewissen Zeit mittels des oszillierenden Vollstrahls abgedeckte Fläche zu verstehen. Die bei der erfindungsgemäßen Tankreinigungsdüse eingesetzten Fluidoszillatordüsen erzeugen aber immer einen oszillierenden Vollstrahl, der, abhängig von der Strecke, die er durch die Luft vor dem Auftreffen auf eine zu reinigende Oberfläche zurücklegt, auch im Wesentlichen als Vollstrahl auf die zu reinigende Fläche auftrifft und dort für eine gründliche Reinigung sorgt. Bei hoher Frequenz des oszillierenden Vollstrahls wird dieser vom menschlichen Auge als Sprühfächer wahrgenommen.
-
In Weiterbildung der Erfindung weist die Fluidoszillatordüse eine Eintrittskammer auf, in die zu versprühendes Fluid eintritt, sowie eine Austrittskammer mit einer Austrittsöffnung, wobei am Übergang zwischen Eintrittskammer und Austrittskammer eine Verengung vorgesehen ist. Vorteilhafterweise ist ein Rückkopplungskanal vorgesehen, der von der Austrittskammer ausgeht und wieder in diese mündet.
-
Durch Vorsehen eines Rückkopplungskanals können in der Austrittskammer zuverlässig periodisch wechselnde Strömungsverhältnisse erzeugt werden. An der Verengung am Übergang zwischen Eintrittskammer und Austrittskammer wird das aus der Eintrittskammer austretende Fluid beschleunigt, so dass ein Unterdruck erzeugt wird. Die Länge des Rückkopplungskanals ist dann beispielsweise so abgestimmt, dass eine Resonanzfrequenz des Rückkopplungskanals in etwa der gewünschten Oszillationsfrequenz des austretenden Vollstrahles entspricht. An den beiden Mündungen des Rückkopplungskanals in die Austrittskammer wird dadurch periodisch ein Unterdruck bzw. ein Überdruck erzeugt, der dann dazu führt, dass der aus der Austrittsöffnung austretende Vollstrahl periodisch abgelenkt wird.
-
In Weiterbildung der Erfindung geht der Rückkopplungskanal im Bereich der Verengung zwischen Eintrittskammer und Austrittskammer von der Austrittskammer aus und mündet wieder in diese ein. Vorteilhafterweise umgibt der Rückkopplungskanal die Eintrittskammer wenigstens teilweise.
-
Auf diese Weise kann ein kompakter Aufbau der Fluidoszillatordüse erreicht werden und auch mehrere Fluidoszillatordüsen sind in einem kompakten Reinigungskopf einer erfindungsgemäßen Tankreinigungsdüse unterzubringen.
-
In Weiterbildung der Erfindung ist der Reinigungskopf mittels der zu versprühenden Flüssigkeit antreibbar.
-
Auf diese Weise müssen keinerlei Fremdantriebe vorgesehen sein und ein besonders einfacher Aufbau und Betrieb der erfindungsgemäßen Tankreinigungsdüse werden erreicht.
-
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung im Zusammenhang mit den Zeichnungen. In den Zeichnungen zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Tankreinigungsdüse und
-
2 eine schematische Schnittansicht einer Fluidoszillatordüse aus der Tankreinigungsdüse der 1.
-
In der schematischen Darstellung der 1 ist eine erfindungsgemäße Tankreinigungsdüse 10 dargestellt, die ein Zuführrohr 12 zum Zuführen von zu versprühendem Fluid, üblicherweise Wasser, sowie einen drehbar an dem Zuführrohr 12 angeordneten Reinigungskopf 14 aufweist. Der Reinigungskopf 14 ist um eine Mittellängsachse 16 der Tankreinigungsdüse 10 drehbar auf dem Zuführrohr 12 angeordnet, wie durch einen Pfeil 18 angedeutet ist. Ein Antrieb des Reinigungskopfes 14 erfolgt dabei in an und für sich bekannter Weise durch das zugeführte Fluid. Es ist dabei möglich, im Inneren des Reinigungskopfes 14 einen Dralleinsatz vorzusehen, der dann das Fluid innerhalb des Reinigungskopfes 14 in Drehung versetzt und dadurch auch den Reinigungskopf 14 selbst mitnimmt. Es ist beispielsweise aber auch alternativ oder zusätzlich möglich, Sprühdüsen am Reinigungskopf 14 so auszurichten, dass ein durch das austretende Fluid erzeugter Rückstoß für eine Drehung des Reinigungskopfes 14 sorgt.
-
An dem Reinigungskopf 14 sind insgesamt drei Fluidoszillatordüsen 20, 22 und 24 vorgesehen. Jede dieser Fluidoszillatordüsen 20, 22, 24 erzeugt einen oszillierenden Vollstrahl, der jeweils mittels einer gestrichelten Linie angedeutet ist. Die gestrichelt angedeutete Linie stellt dabei selbstverständlich lediglich eine schematische Verdeutlichung eines oszillierenden Vollstrahls dar. Der oszillierende Vollstrahl hat den Vorteil, dass dieser als Vollstrahl eine zu reinigende Oberfläche überstreicht und dadurch einen mittels zweier durchgezogener Linien 26 angedeuteten Sprühfächer erzeugt. Der erzeugte Sprühfächer stellt also lediglich eine Fläche dar, innerhalb derer der erzeugte Vollstrahl oszilliert. Im Unterschied hierzu erzeugen konventionelle Sprühdüsen einen fächerförmigen Sprühstrahl, der über die Zeit gesehen seine Form nicht verändert und eine zeitlich konstante Tröpfchenverteilung aufweist.
-
Anhand der Darstellung der 1 ist zu erkennen, dass die von den Fluidoszillatordüsen 20, 22 und 24 erzeugten Sprühfächer sich so überlagern, dass ein Winkelbereich von etwa 180° abgedeckt wird. Da der Reinigungskopf 14 um die Mittellängsachse 16 rotiert, kann mittels der Tankreinigungsdüse 10, wenn diese durch eine Öffnung in einen Tank eingeführt wird, die vollständige Innenwandung eines solchen Tanks gereinigt werden. Der mittels der Fluidoszillatordüsen 20, 22, 24 erzeugte gesamte Sprühfächer erstreckt sich dabei von der Mittellängsachse 16 über 180° wieder zur Mittellängsachse 16.
-
Die Darstellung der 2 zeigt eine schematische Schnittansicht der Fluidoszillatordüse 20 aus 1. Die Fluidoszillatordüse 20 weist eine Eintrittskammer 28 auf, in die über eine Eintrittsöffnung 30 zu versprühendes Fluid eintritt. Die Eintrittskammer 28 weist dann am Übergang in eine Austrittskammer 32 eine Verengung 34 auf. Beim Austritt aus der Eintrittskammer 28 wird das Fluid durch die Verengung 34 beschleunigt und unmittelbar stromabwärts der Verengung 34 wird ein Unterdruck erzeugt.
-
Im Bereich des Übergangs zwischen Eintrittskammer 28 und Austrittskammer 32 und somit unmittelbar stromabwärts der Verengung 34, mündet ein Rückkopplungskanal 36 in die Austrittskammer und geht von dieser aus. Der Rückkopplungskanal 38 umgibt damit die Eintrittskammer 28 und die Eintrittsöffnung 30. Im Bereich der Mündung erweitert sich der Rückkopplungskanal 36 und geht in die Austrittskammer 32 über.
-
Die Austrittskammer 32 ist etwa knochenförmig ausgebildet und weist einen ersten Abschnitt 38 auf, in den der durch die Verjüngung 34 eintretende Fluidstrahl mündet und von dem der Rückkopplungskanal 36 ausgeht und in den der Rückkopplungskanal 36 auch wieder mündet.
-
Stromabwärts des ersten Abschnitts ist eine Querschnittsverendung 40 in der Austrittskammer vorgesehen, wobei sich die Austrittskammer 32 dann stromabwärts der Verjüngung 40 wieder erweitert und in einem zweiten Abschnitt 42 annähernd die Form eines Kreises hat.
-
Stromabwärts des zweiten Abschnitts 42 der Austrittskammer 32 schließt sich eine Austrittsöffnung 44 an, aus der dann im Betrieb der Fluidoszillatordüse 20 ein oszillierender Vollstrahl austritt.
-
Im Betrieb der Fluidoszillatordüse 20 tritt ein Fluidstrahl durch die Verengung 34 in den ersten Abschnitt 38 der Austrittskammer 38 ein. Zu beiden Seiten des Fluidstrahles wird dann ein Unterdruck erzeugt, wobei eine Rückkopplung über den Rückkopplungskanal 36 zur jeweils gegenüberliegenden Seite des Fluidstrahles erfolgt. Durch den Rückkopplungskanal werden sich periodisch mit konstanter Frequenz wechselnde Druckverhältnisse zu beiden Seiten des in den ersten Abschnitt 38 der Austrittskammer 32 eintretenden Fluidstrahles einstellen, die dann letztendlich zu der Erzeugung eines periodisch in der Schnittebene der 2 oszillierenden Vollstrahls stromabwärts der Austrittsöffnung 44 führen.
-
Wie zu erkennen ist, weist die Fluidoszillatordüse 20 keinerlei bewegte Teile auf und ist bereits dadurch wenig verschmutzungsempfindlich und verschleißempfindlich. Darüber hinaus können die freien Querschnitte groß gewählt werden, so dass auch kleinere Partikel in dem zu versprühenden Fluid, üblicherweise Wasser, nicht zu einem Verstopfen der Fluidoszillatordüse 20 führen können.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
