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Die Erfindung betrifft eine Reinigungsvorrichtung zur Innenreinigung von Behältern, insbesondere zur Reinigung von Trinkwasserbehältern aus Edelstahl.
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Aus dem Stand der Technik sind Reinigungsvorrichtungen für die Innenreinigung von beispielsweise zylindrischen, stehenden Behältern mit flüssigen Reinigungsmitteln bekannt. Diese Reinigungsvorrichtungen weisen typischerweise horizontal rotierende Düsensysteme mit mindestens 3 Sprührohren, welche im Winkel von 120° an einem Drehverteiler angeordnet sind, auf.
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Die Produktion derartiger Düsensysteme mit mindestens 3 Sprührohren bzw. Reinigungsvorrichtungen mit derartigen Düsensystemen ist vergleichsweise aufwendig.
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Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Reinigungsvorrichtung zur Innenreinigung von Behältern bereitzustellen, welche die Nachteile des Standes der Technik überwindet.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen und Varianten der Erfindung.
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Eine erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung zur Innenreinigung von Behältern weist einen Versorgungsschlauch zur Durchleitung eines Reinigungsmittels sowie eine hydraulisch mit dem Versorgungsschlauch verbundene Düseneinheit, welche mindestens einen von der Behältermitte in Richtung der Behälterwandung verlaufenden Sprüharm umfasst, auf. Dabei ist die Düseneinheit in einem Behälter aufgehängt und durch eine Änderung der Länge des im Behälter befindlichen Abschnittes des Versorgungsschlauches in ihrer Höhe verstellbar, wobei mindestens ein Stabilisierungsarm vorhanden ist, welcher in einer gemeinsamen Ebene mit dem Sprüharm verläuft und welcher mit dem Sprüharm über mindestens eine Strebe mechanisch verbunden ist. Dies hat den Vorteil, dass die Düseneinheit bei Rotation im Betrieb nicht in Schwingung gerät.
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Die Aufhängung der Düseneinheit kann insbesondere durch den Versorgungsschlauch selbst erreicht werden; ebenso ist es denkbar, dass zur Zugentlastung des Versorgungsschlauches parallel zu ihm ein Seil, insbesondere ein Edelstahlseil oder ein Kunststoffseil mitläuft, welches die Gewichtskraft der Düseneinheit aufnimmt.
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Dabei kann die Länge des im Behälter befindlichen Abschnittes des Versorgungsschlauches in ihrer Höhe dadurch verstellt werden, dass der Versorgungsschlauch und ggf. das Seil auf einer antreibbaren Haspel aufgewickelt ist. Das Anheben oder Absenken der Düseneinheit kann dann über eine entsprechend gewählte Rotation der Haspel erreicht werden.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung können zwei einen Winkel von 180° einschließende Sprüharme vorhanden sein, welche jeweils von der Behältermitte in Richtung der Behälterwandung verlaufen können.
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Weiterhin kann es von Vorteil sein, wenn zwei Stabilisierungsarme vorhanden sind, welche die Vorrichtung insbesondere unter Rotation stabilisieren können. Diese Stabilisierungsarme können mit den Sprüharmen zusammen ein Dreieck, insbesondere ein gleichschenkliges Dreieck bilden. Dabei kann der Spitzenwinkel γ des gleichschenkligen Dreiecks dem Neigungswinkel des Behälterdaches angepasst sein. Durch die Stabilisierungsarme ist es möglich, eine Reinigungsvorrichtung mit zwei Armen bereitzustellen, was den produktionstechnischen Vorteil hat, dass die Sprüharme aus einem einzigen durchgängigen Rohr hergestellt werden können und die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung dadurch kostengünstig hergestellt werden kann.
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In einer Variante der Erfindung kann der mindestens eine Sprüharm mit mindestens einer nach unten weisenden Düse versehen sein.
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Alternativ oder zusätzlich kann mindestens ein Stabilisierungsarm mit mindestens einer nach oben weisenden Düse versehen sein. Durch eine derartige Anordnung der Düsen, wird es möglich, neben einer Reinigung der Wandungen auch den Boden und die Decke eines Behälters zu reinigen.
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Weiterhin können mehrere Düsen auf dem mindestens einen Stabilisierungsarm bzw. Sprüharm asymmetrisch in Bezug auf die Behältermitte des zu reinigenden Behälters angeordnet sein, was eine lückenlose Reinigung des Behälters gewährleistet.
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Zur Steuerung des Reinigungsvorganges kann bevorzugt eine Umschalteinrichtung vorhanden sein. Dabei kann die Umschalteinrichtung eine Ventileinheit aufweisen, wodurch die Düsen, insbesondere Teilmengen der nach oben weisenden Düsen, der nach unten weisenden Düsen oder in Richtung der Behälterwandung weisende Düsen wahlweise angesteuert werden können. Bei der Ventileinheit kann es sich insbesondere um ein Mehrwegeventil, beispielsweise ein Drei- oder Vierwegeventil handeln.
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Die Umschalteinrichtung kann weiterhin bevorzugt eine Steuereinheit zur Ansteuerung der Ventileinheit und eine Sensoreinheit zur Bestimmung der Vertikalposition der Reinigungsvorrichtung umfassen. So können je nach Position der Reinigungsvorrichtung einzelne Düsengruppen selektiv angesteuert und mit Reinigungsmittel versorgt werden.
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Als Sensoreinheiten können beispielsweise Lichtschranken, Druckschalter, Drehmomentschalter oder auch Ultraschallsensoren in Betracht kommen.
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Die Umschalteinrichtung kann ergänzend oder alternativ auch dazu verwendet werden, die Vertikalbewegung der Düseneinheit zu steuern. Hierzu kann beispielsweise ein Drehmomentschalter, der durch das Drehmoment an der Antriebswelle der Haspel angesteuert wird, zu Anwendung kommen. So könnte beispielsweise folgender Ablauf realisiert werden:
- 1. Start der Reinigung in der oberen Position der Düseneinheit. Hierbei verbleibt zunächst die Düseneinheit in der oberen Position und die nach oben weisenden Düsen werden angesteuert; die Düseneinheit wird in Rotation versetzt. Gegebenenfalls werden die in Richtung der Behälterwandung weisenden Düsen (nachfolgend als „seitliche Düsen“ bezeichnet) ebenfalls angesteuert.
- 2. Start der Bewegung der Düseneinheit nach unten. Damit verbunden ist ein kurzzeitiger Abfall des an der Antriebswelle der Haspel anliegenden Drehmomentes, woraus die Aktivierung der seitlichen Düsen und die Deaktivierung der nach oben weisenden Düsen abgeleitet werden kann.
- 3. Erreichen des Bodens des Behälters. Der Drehmomentschalter leitet aus dem damit verbundenen Drehmomentabfall aufgrund des Aufsetzens der Düseneinheit auf dem Boden ein Umschalten der Haspeldrehrichtung und eine Aktivierung der nach unten weisenden Düsen zur Bodenreinigung ab. Gegebenenfalls kann ein kurzer Verbleib der Düseneinheit in einer bestimmten Höhe über dem Boden, beispielsweise in einem Bereich zwischen 10 und 30cm zur Optimierung der Bodenreinigung vorgesehen sein.
- 4. Weitere Bewegung der Düseneinheit nach oben und Deaktivierung der nach unten weisenden Düsen. Gegebenenfalls weiterhin Beaufschlagung der seitlichen Düsen.
- 5. Erreichen der Decke des Behälters und gegebenenfalls eines dort angebrachten Anschlages. Damit verbunden Drehmomentanstieg an der Antriebswelle der Haspel, wodurch das Abschalten der Reinigungsvorrichtung ausgelöst wird.
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Durch die Verwendung der beschriebenen Sensorik und Aktuatorik kann der Reinigungsvorgang somit mindestens teilweise automatisiert werden. Weiterhin kann durch die selektive Ansteuerung der Düsen erreicht werden, dass ein zum Betrieb der Vorrichtung angeschlossener Hochdruckreiniger oder eine andere Quelle klein dimensioniert werden kann.
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Es versteht sich von selbst, dass der oben beschriebene Ablauf rein exemplarisch zu verstehen ist. Selbstverständlich kann auch die Reihenfolge der Schritte modifiziert werden; ebenso können einzelne Schritte weggelassen werden oder weitere Schritte hinzukommen.
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele und Varianten der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen
- 1 eine Ansicht einer Ausführungsform zu der Erfindung,
- 2 eine weitere Ansicht der Ausführungsform zu der Erfindung.
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1 zeigt eine erste Ausführungsform der Erfindung, mittels welcher insbesondere die Reinigung und/oder Desinfektion der Seitenwände eines in der Figur nicht dargestellten Behälters, der zum Beispiel zur Lagerung von Trinkwasser oder auch von sonstigen Lebensmitteln verwendet werden kann, durchgeführt werden kann. Die Reinigungsvorrichtung 100 umfasst eine Düseneinheit 101, welche über eine Drehdurchführung 102 an einem Versorgungsschlauch 103 aufgehängt ist. Die Düseneinheit 101 ihrerseits weist zwei, einen Winkel von 180° einschließenden, an einem vertikalen Zentralrohr 106 angeordnete Sprüharme 104 auf, welche an ihren der Behälterwand zugewandten Seiten mit Düsen 105 versehen sind. Die Düsen 105 können über in der Figur nicht dargestellte Versorgungsleitungen mit Reinigungsmittel aus dem Versorgungsschlauch 103 versorgt werden. Sie sind derart ausgerichtet, dass die Düseneinheit 101 allein durch den Rückstoß in Rotation versetzt werden kann, der von der aus den Düsen 105 austretenden Reinigungsflüssigkeit verursacht wird. Ein Verwinden des Versorgungsschlauches 103 während der Rotation der Düseneinheit 101 wird dabei durch die Verwendung der Drehdurchführung 102, welche den Versorgungsschlauch 103 mit dem Zentralrohr 106 verbindet, vermieden. Alternativ oder zusätzlich zu dieser Art des rotatorischen Antriebes der Düseneinheit 101 kann auch ein Hydromotor zur Anwendung kommen, der vorteilhafterweise in die Drehdurchführung 102 integriert sein kann. Die Düseneinheit 101 kann in ihrer Höhe im gezeigten Beispiel dadurch verstellt werden, dass die Länge des im Behälter befindlichen Abschnittes des Versorgungsschlauches 106 geändert werden kann. Hierzu ist der Versorgungsschlauch 103 auf eine lediglich schematisch dargestellte antreibbare Rolle 107 bzw. Haspel aufgewickelt und über eine Umlenkrolle 108 geführt. Die gewünschte Höhe kann dann über eine entsprechende Betätigung der Rolle 107 eingestellt werden.
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Eine erhebliche mechanische Stabilisierung der Düseneinheit 101 insbesondere unter Rotation kann dadurch erreicht werden, dass die Düseneinheit 101 neben den Sprüharmen 104 Stabilisierungsarme 109 umfasst, welche mit den Sprüharmen 104 zusammen ein gleichschenkliges Dreieck mit einem Spitzwinkel γ bilden, dessen Spitze auf dem Zentralrohr 106 liegt. Die Stabilisierungsarme 109 sind dabei über Streben 110 mit den Sprüharmen 104 verbunden. Auf diese Weise kann wirksam vermieden werden, dass die Düseneinheit 101 bei Rotation im Betrieb in Schwingungen gerät. Insbesondere ermöglicht es die Verwendung der Stabilisierungsarme 109, lediglich zwei Sprüharme 104 zu verwenden, die fluchtend zu einander ausgebildet sind - damit können die beiden Sprüharme 104 insbesondere produktionstechnisch vorteilhaft aus einem einzigen durchgängigen Rohr hergestellt werden.
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2 zeigt eine gegenüber der in 1 gezeigten Ausführungsform mit einer zusätzlichen Funktionalität versehene Variante der Erfindung. In der in 2 gezeigten Variante sind neben den zur Wandung gerichteten Düsen 105 auch nach oben und nach unten gerichtete Düsen 111 und 112 vorhanden, welche über eine Ventileinheit 113 wahlweise angesteuert werden können.
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Hierdurch wird es möglich, neben einer Reinigung der Wandungen auch den Boden und die Decke eines Behälters zu reinigen. Gut erkennbar in der Figur ist, dass die Düsen 105 auf ihren jeweiligen Sprüharmen 104 bzw. Stabilisierungsarmen 109 derart angeordnet sind, dass eine lückenlose Reinigung der jeweiligen Fläche möglich ist, was im gezeigten Beispiel dadurch erreicht wird, dass die Düsen 105 bezogen auf das Zentralrohr 106 asymmetrisch angeordnet sind, also einander entsprechende Düsen 105 eines Armes mit voneinander abweichenden Abständen vom Zentralrohr 106 angeordnet sind.
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Je nach Position der Düseneinheit 101 kann die Ventileinheit 113 durch eine Steuereinheit derart angesteuert werden, dass einzelne Düsengruppen selektiv mit Reinigungsmittel versorgt werden. Dabei kann eine ebenfalls mit der Steuereinheit verbundene Sensoreinheit zur Anwendung kommen, welche die Vertikalposition der Düseneinheit 101 erfasst; auf Basis der erfassten Werte können dann die entsprechenden Düsengruppen angesteuert werden. Als Sensoreinheiten kommen beispielsweise Lichtschranken, Druckschalter, Drehmomentschalter oder auch Ultraschallsensoren in Betracht.
Es versteht sich von selbst, dass die in der Figur gezeigten Gruppen von Düsen nicht zwingend alle in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung realisiert sein müssen. Auch beliebige Unterkombinationen der Gruppen von Düsen sind denkbar.
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Die beschriebene Reinigungsvorrichtung kann für alle Arten von Behältern zur Aufnahme flüssiger oder gasförmiger Medien, ebenso auch für Behälter für Schüttgüter wie beispielsweise Getreidesilos o. ä. verwendet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Reinigungsvorrichtung
- 101
- Düseneinheit
- 102
- Drehdurchführung
- 103
- Versorgungsschlauch
- 104
- Sprüharm
- 105
- Düse
- 106
- Zentralrohr
- 107
- Rolle/Haspel
- 108
- Umlenkrolle
- 109
- Stabilisierungsarm
- 110
- Strebe
- 111
- nach oben gerichtete Düse
- 112
- nach unten gerichtete Düse
- 113
- Ventileinheit
- γ
- Spitzenwinkel
