DE102019005832A1

DE102019005832A1 - Tankreiniger

Info

Publication number: DE102019005832A1
Application number: DE102019005832.1A
Authority: DE
Inventors: Hendrik Mantel
Original assignee: GEA Tuchenhagen GmbH
Current assignee: GEA Tuchenhagen GmbH
Priority date: 2019-08-20
Filing date: 2019-08-20
Publication date: 2021-02-25
Also published as: EP4017653A1; WO2021032504A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Tankreiniger mit einem ersten Gehäuseteil (2), welches mit einer Zuleitung verbindbar ist, einem gegen das erste Gehäuseteil drehbaren zweiten Gehäuseteil (4), einer Abtriebswelle (23), die im ersten Gehäuseteil (2) drehbar aufgenommen und mit dem zweiten Gehäuseteil (4) verbunden ist, und mit einem mit der Abtriebswelle (23) mittelbar oder unmittelbar verbundenen Antrieb. Um die Zuverlässigkeit des Tankreinigers (1) zu erhöhen, wird vorgeschlagen, dass das erste Gehäuseteil (2) ein erstes Gewinde (26) zum Verbinden mit der Zuleitung und die Abtriebswelle (23) ein zweites Gewinde (27) zum Verbinden mit dem zweiten Gehäuseteil (4) aufweist und eine Drehrichtung des ersten Gewinde (26) und eine Drehrichtung des zweiten Gewindes (27) gleich sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Tankreiniger nach dem Oberbegriff des ersten Anspruchs.
Gattungsgemäße Tankreiniger werden zur Reinigung von Tanks und Behältern in Prozessanlagen der Getränke- und Lebensmittelindustrie sowie der Pharmazie und Biotechnologie eingesetzt.
Bewährt haben sich Tankreiniger, bei denen wenigstens eine Düse an einem Düsenträger befestigt ist, welcher um zwei Achsen rotiert. Die beiden Achsen stehen etwa in einem rechten Winkel zueinander, um eine hohe Abdeckung der von dem aus der Düse austretenden Reinigungsfluid bestrichenen Oberfläche des Tanks zu erreichen.
Zur Wartung ist ein solcher Tankreiniger mit Hilfe lösbarer Bauteilverbindungen zerlegbar ausgeführt. Gestaltung des Trankreinigers und Wartung zielen auf eine hohe Zuverlässigkeit im Sinne einer beständigen Reinigungsleistung ab. Sollte sich jedoch eine Verbindung im laufenden Betrieb lösen, kann dies die Reinigungsleistung verringern.
Es war daher Aufgabe der Erfindung, einen zuverlässigen Tankreiniger zu schaffen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Tankreiniger mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Die abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen an.
Der Tankreiniger ist mit einem ersten Gehäuseteil, welches mit einer Zuleitung verbindbar ist, einem gegen das erste Gehäuseteil drehbaren zweiten Gehäuseteil, einer Abtriebswelle, die im ersten Gehäuseteil drehbar aufgenommen und mit dem zweiten Gehäuseteil verbunden ist, und mit einem mit der Abtriebswelle mittelbar oder unmittelbar verbundenen Antrieb versehen. Die Zuverlässigkeit des Tankreinigers wird durch verbesserte Schraubverbindungen erhöht. Ein unbeabsichtigtes Lösen der Verbindung von zweitem Gehäuseteil und Abtriebswelle während des Schließens der Verbindung des Tankreinigers mit der Zuleitung wird dadurch verhindert, dass das erste Gehäuseteil ein erstes Gewinde zum Verbinden mit der Zuleitung und die Abtriebswelle ein zweites Gewinde zum Verbinden mit dem zweiten Gehäuseteil aufweist und eine Drehrichtung des ersten Gewinde und eine Drehrichtung des zweiten Gewindes gleich sind. Wird der Tankreiniger an die Zuleitung geschraubt, beispielsweise bei der Erstmontage oder nach der Wartung, wird durch diese Wahl der Drehrichtungen beim Festziehen der Verbindung mit der Zuleitung auch auf die Verbindung zwischen Abtriebswelle und zweitem Gehäuseteil eine festziehende Kraft ausgeübt. Dieser Zeitpunkt ist wichtig und vorteilhaft, da der Tankreiniger nach der Montage zuverlässig in den laufenden Betrieb gehen soll und durch diese Wahl der Drehrichtungen eine Schwächung der Verbindung von zweitem Gehäuseteil und Abtriebswelle vermieden wird.
Die Zuverlässigkeit wird in einer Weiterbildung dadurch weiter erhöht, dass ein Sicherungselement mit Abtriebswelle und zweitem Gehäuseteil in Eingriff steht.
Eine konstruktiv einfache und sehr zuverlässige Weiterbildung sieht vor, dass das Sicherungselement einen Gewindestift mit einem konischen Kopf umfasst und der konische Kopf mit der Abtriebswelle im Eingriff steht.
In einer anderen Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass eine Halteplatte den Gewindestift abdeckend am zweiten Gehäuseteil angeordnet ist. Dies erhöht die Sicherheit der Verbindung zusätzlich. Dies wird weiter erhöhten, indem eine Schraube die Halteplatte durchsetzt und im zweiten Gehäuseteil aufgenommen ist. Nochmals weiter erhöht wird die Wirkung, indem zwischen einem Kopf der Schraube und der Halteplatte eine Keilsicherungsscheibe angeordnet ist.
Die Montierbarkeit wird in einer anderen Weiterbildung dadurch erhöht, dass das zweite Gehäuseteil eine erste Öffnung und eine zweite, der ersten Öffnung gegenüberliegenden zweiten Öffnung aufweist, deren Flächennormalen senkrecht zu einer Längsachse des Tankreinigers ausgerichtet sind. Dies ist stärker ausgeprägt in einer Ausführung, bei der das Sicherungselement durch eine von erster Öffnung und zweiter Öffnung zugänglich ist.
Die Zuverlässigkeit kommt mehr zur Geltung bei einem Tankreiniger, der dadurch weitergebildet ist, dass im zweite Gehäuseteil eine Welle drehbar aufgenommen ist, an welcher ein Düsenträger angeordnet ist.
Eine wiederum andere Ausführung sieht vor, dass der Antrieb ein Leitrad und ein Turbinenrad umfasst, und Leitrad und Turbinenrad durch einen Kupplungsabschnitt entnehmbar angeordnet sind. Für diesen Wechsel wird die Schraubverbindung von Zuleitung und Tankreiniger getrennt, so dass die gegen Lösen gesicherte Ausgestaltung der Schraubverbindung zwischen Abtriebswelle und zweitem Gehäuseteil von besonderem Vorteil ist.
Anhand eines Ausführungsbeispiels und seiner Weiterbildungen sollen die Erfindung näher erläutert und die Darstellung der Wirkungen und Vorteile vertieft werden.
Es zeigen:

1: Schnitt durch einen Tankreiniger;
2: Schnitt durch einen Teil des Tankreinigers.

In 1 ist ein Tankreiniger 1 im Längsschnitt dargestellt. Er besitzt ein erstes Gehäuseteil 2, welches an einem ersten Ende einen Kupplungsabschnitt 3 ausweist. Mit Hilfe des entsprechend gestalteten Kupplungsabschnittes 3 ist der Tankreiniger 1 mit einer nicht dargestellten Zuleitung verbindbar, durch die Reinigungsfluid in den Tankreiniger 1 einströmen kann.
An einem dem Kupplungsabschnitt 3 abgewandten Ende des ersten Gehäuseteils 2 ist ein ein- oder mehrteiliges zweites Gehäuseteil 4 drehbar angeordnet. Die Drehachse der Drehbewegung des zweiten Gehäuseteils 4 kann mit einer Längsachse L des ruhenden Gehäuseteile 2 zusammenfallen.
An dem zweiten Gehäuseteil 4 befindet sich ein um eine zweite Drehachse D drehbarer Düsenträger 5. Mit dem Düsenträger 5 ist wenigstens eine Düse 6 verbunden, durch deren Gestalt ein Reinigungsfluidstrahl geformt wird. Zur besseren Fluidführung und Verbesserung des Reinigungsstrahls kann zwischen einem Innenraum 7 des Düsenträgers 5 und einem Auslass 8 der Düse 6 ein Strömungsrichter 9 angeordnet sein. Der Strömungsrichter 9 umfasst eine Mehrzahl paralleler Strömungskanäle und bewirkt dadurch eine gleichmäßigere Fluidströmung.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Düse 6 lösbar und wechselbar an dem Düsenträger 5 befestigt, beispielsweise durch eine Klemmung oder Stiftverbindung. Eine besonders günstige Ausführung ist es, die Düse 6 mit einem Gewinde und eine Düsenaufnahme am Düsenträger 5 mit einem passenden Gegengewinde zu versehen. Die Düse 6 ist dann in den Düsenträger 5 eingeschraubt.
Der Düsenträger 5 ist an einer Welle 10 befestigt, welche in dem zweiten Gehäuseteil 4 drehbar angeordnet ist. Die Welle 10 durchsetzt im drehbaren Gehäuseteil 4 eine Wellenaufnahme 11 mit einem Durchgangsloch. In dieser Wellenaufnahme 11 ist die Welle 10 gelagert, hierfür kann in der Wellenaufnahme 11 ein zusätzlicher Lagerring vorgesehen sein.
An einem dem Düsenträger 5 abgewandten Ende der Welle 10 ist eine Deckscheibe 12 angeordnet. Ein Durchmesser der Deckscheibe 12 ist so bemessen und eine einem Hohlraum 13 des zweiten Gehäuseteils 4 zugewandte Fläche ist so gestaltet, dass durch unter Druck stehendem Fluid im Hohlraum 13 ein Kraft erzeugt wird, die einen Ausgleich zu einer Kraft schafft, die durch das auf den Düsenträger 5 einwirkende Fluid erzeugt wird und auf die Welle 10 wirkt.
Das zweite Gehäuseteil 4 weist eine erste Öffnung 14 und eine auf einer der ersten Öffnung abgewandten Seite angeordnete zweite Öffnung 15 auf. Die Öffnungen spannen Ebenen auf, deren Flächennormalen parallel zueinander und etwa senkrecht zur Längsachse L liegen. Die erste Öffnung ist durch die Deckscheibe 12 verschlossen, die zweite Öffnung 15 durch den Düsenträger 5. Die Welle 10 durchsetzt beide Öffnungen 14 und 15. Zwischen Deckscheibe 12 und einem Rand der ersten Öffnung 14 ist ein erster Ring 16 angeordnet. Ein zweiter Ring 17 befindet sich zwischen einem Rand der zweiten Öffnung 15 und dem Düsenträger 5. Beide Ringe 16 und 17 wirken hauptsächlich als Dichtringe, um ein Austreten von Reinigungsfluid aus dem Trankreiniger 1 an diesen Stellen stark zu verringern. Sie können zusätzlich oder alternativ zur Wellenaufnahme 11 als Lagerringe ausgeführt sein, um Deckscheibe 12 und Düsenträger 5 drehbar zu unterstützen.
Im ersten Gehäuseteil 2 ist ein Antrieb vorgesehen, der Strömungsenergie des durch die Zuleitung in den Tankreiniger 1 einströmenden Reinigungsfluids umwandelt, um eine Drehung des Düsenträgers 5 bewirken zu können. Vorteilhaft umfasst der Antrieb ein ruhendes Leitrad 18 mit wenigstens einer Leitschaufel 19 und stromabwärts ein drehbar angeordnetes Turbinenrad 20 mit wenigstens einer Turbinenschaufel 21. Das Turbinenrad 20 ist wirkverbunden mit einem Übersetzungsgetriebe 22, welches als Planetengetriebe ausgeführt sein kann.
Die Abtriebswelle 23 des Übersetzungsgetriebes 22 ist mit dem zweiten Gehäuseteil 4 mechanisch verbunden und bewirkt die Drehung des zweiten Gehäuseteils um die Längsachse L.
Auf der Abtriebswelle 23 ist ein erstes Kegelzahnrad 24 angeordnet, welches mit einem zweiten Kegelzahnrad 25 im Eingriff steht. Dieses ist auf der Welle 10 befestigt, die etwa im rechten Winkel zur Abtriebswelle 23 steht. Durch den Eingriff der Kegelzahnräder 24 und 25 wird die Welle 10 in Drehung um eine zweite Drehachse D versetzt, sobald der Antrieb mit Fluid beaufschlagt ist.
Die Verbindung zwischen Zuleitung und Tankreiniger 1 ist als Schraubverbindung ausgeführt, weshalb der Kupplungsabschnitt 3 ein erstes Gewinde 26 umfasst, welches mit einem Gegengewinde an der Zuleitung bei Montage des Tankreinigers 1 an der Zuleitung in Eingriff gebracht wird. Die mechanische Verbindung der Abtriebswelle 23 mit dem zweiten Gehäuseteil 4 umfasst eine Schraubverbindung, bei der ein an der Abtriebswelle 23 vorgesehenes zweites Gewinde 27 mit einem Gegengewinde am zweiten Gehäuseteil 4 in Eingriff gebracht ist.
Aus der Ausrichtung einer Steigung eines Gewindeganges eines Gewindes ergibt die Drehrichtung beziehungsweise der Drehsinn der Schraubverbindung. Nach Lage der Steigung kann der Drehsinn beim Anziehen der Schraubverbindung durch Drehen eines der zu verbindenden Teile in Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn beziehungsweise linksgängig oder rechtsgängig sein.
Ein Schließen der Verbindung von Zuleitung und Tankreiniger 1 soll nun nicht zu einem unbeabsichtigten Lösen der Verbindung von zweitem Gehäuseteil 4 und Abtriebswelle 23 führen. Ein Schließen der Verbindung von Zuleitung und Tankreiniger 1 ist beispielsweise bei der Montage des Tankreinigers 1 an der Zuleitung nötig. Das kann die Erstmontage sein oder auch die Montage nach einer Wartung des Tankreinigers 1. Wenn der Antrieb beispielsweise Leitrad 18 und Turbinenrad 20 aufweist und diese durch den Kupplungsabschnitt 3 hindurch entnommen werden sollen, muss der Tankreiniger 1 von der Zuleitung getrennt und nach dem Wechsel wieder daran montiert werden. Beim Festziehen der Schraubverbindung zwischen Kupplungsabschnitt 3 und Zuleitung 1 soll die Verbindung zwischen zweitem Gehäuseteil 4 und Abtriebswelle 23 nicht unbeabsichtigt gelockert oder gelöst werden. Die Gefahr eines unbeabsichtigten Lösens wird erheblich verringert, indem erstes Gewinde 26 und zweites Gewinde 27 mit gleichem Drehsinn ausgeführt sind.
In einer Weiterbildung ist ein Sicherungselement vorgesehen, welches mit Abtriebswelle 23 und zweitem Gehäuseteil 4 in Eingriff steht und so die Schraubverbindung zwischen zweitem Gehäuseteil 4 und Abtriebswelle 23 zusätzlich gegen unbeabsichtigtes Lösen sichert.
Eine besonders konstruktiv einfache, kostengünstige und zuverlässige Sicherung der Schraubverbindung mit Hilfe eines Sicherungselements zeigt die Detailansicht in 2.
Das Sicherungselement umfasst einen Gewindestift 28 mit einem konischen Kopf 29. Der konische Kopf 29 wird mit einer Aufnahme 30, die an der Abtriebswelle 23 vorgesehen ist, in Eingriff gebracht.
Vorteilhaft ist es, den Gewindestift 28 mittels einer Halteplatte 31 vor Herausfallen zu sichern. Dies wird bewirkt, indem die Halteplatte 31 den Gewindestift 28 abdeckend am zweiten Gehäuseteil 4 angeordnet ist.
Die Halteplatte 31 kann mit einer Schraube 32 befestigt sein, welche die Halteplatte 31 durchsetzt und im zweiten Gehäuseteil 4 aufgenommen ist. Eine zusätzliche Sicherung ist bewirkt, indem eine Keilsicherungsscheibe 33 zwischen einem Kopf der Schraube 32 und der Halteplatte 31 angeordnet ist.
Für die Erstmontage und bei der Wartung ist es vorteilhaft, wenn das Sicherungselement und weitere Sicherungsbauteile wie Gewindestift 28, Halteplatte 31, Schraube 32 und Keilsicherungsscheibe 33 durch eine der Öffnungen 14 und 15 entnehmbar ist.
Bezugszeichenliste

1: Tankreiniger
2: erstes Gehäuseteil
3: Kupplungsabschnitt
4: zweites Gehäuseteil
5: Düsenträger
6: Düse
7: Innenraum
8: Auslass
9: Strömungsrichter
10: Welle
11: Wellenaufnahme
12: Deckscheibe
13: Hohlraum
14: erste Öffnung
15: zweite Öffnung
16: erster Ring
17: zweiter Ring
18: Leitrad
19: Leitschaufel
20: Turbinenrad
21: Turbinenschaufel
22: Übersetzungsgetriebe
23: Abtriebswelle
24: erstes Kegelzahnrad
25: zweites Kegelzahnrad
26: erstes Gewinde
27: zweites Gewinde
28: Gewindestift
29: konischer Kopf
30: Aufnahme
31: Halteplatte
32: Schraube
33: Keilsicherungsscheibe
L: Längsachse
D: zweite Drehachse

Claims

Tankreiniger mit einem ersten Gehäuseteil (2), welches mit einer Zuleitung verbindbar ist, einem gegen das erste Gehäuseteil drehbaren zweiten Gehäuseteil (4), einer Abtriebswelle (23), die im ersten Gehäuseteil (2) drehbar aufgenommen und mit dem zweiten Gehäuseteil (4) verbunden ist, und mit einem mit der Abtriebswelle (23) mittelbar oder unmittelbar verbundenen Antrieb, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gehäuseteil (2) ein erstes Gewinde (26) zum Verbinden mit der Zuleitung und die Abtriebswelle (23) ein zweites Gewinde (27) zum Verbinden mit dem zweiten Gehäuseteil (4) aufweist und eine Drehrichtung des ersten Gewinde (26) und eine Drehrichtung des zweiten Gewindes (27) gleich sind.
Tankreiniger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sicherungselement mit Abtriebswelle (23) und zweitem Gehäuseteil (4) in Eingriff steht.
Tankreiniger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement einen Gewindestift (28) mit einem konischen Kopf (29) umfasst und der konische Kopf (28) mit der Abtriebswelle (23) im Eingriff steht.
Tankreiniger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Halteplatte (31) den Gewindestift (28) abdeckend am zweiten Gehäuseteil (4) angeordnet ist.
Tankreiniger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schraube (32) die Halteplatte (31) durchsetzt und im zweiten Gehäuseteil (4) aufgenommen ist.
Tankreiniger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einem Kopf der Schraube (32) und der Halteplatte (31) eine Keilsicherungsscheibe (33) angeordnet ist.
Tankreiniger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Gehäuseteil (4) eine erste Öffnung (14) und eine der ersten Öffnung gegenüberliegenden zweite Öffnung (15) aufweist, deren Flächennormalen senkrecht zu einer Längsachse (L) des Tankreinigers (1) ausgerichtet sind.
Tankreiniger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement durch eine von erster Öffnung (14) und zweiter Öffnung (15) zugänglich ist.
Tankreiniger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im zweite Gehäuseteil (4) eine Welle (10) drehbar aufgenommen ist, an welcher ein Düsenträger (5) angeordnet ist.
Tankreiniger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb ein Leitrad (18) und ein Turbinenrad (20) umfasst, und Leitrad (18) und Turbinenrad (20) durch einen Kupplungsabschnitt (3) entnehmbar angeordnet sind.