DE10208237C1 - Cleaning head for tank interiors has rotary ball with spray nozzles for cleaning fluid mounted on it - Google Patents
Cleaning head for tank interiors has rotary ball with spray nozzles for cleaning fluid mounted on itInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Innenreinigung von Behältern, z. B. Tanks.The invention relates to a device for cleaning the inside of containers, for. B. Tanks.
Eine Vorrichtung zur Innenreinigung von Behältern, z. B. Tanks ist beispielsweise hinsichtlich ihres grundsätzlichen Aufbaus aus der DE 26 45 401 A1 bekannt. Eine derartige Vorrichtung wird in Fachkreisen auch als sogenannter Zielstrahlreiniger bezeichnet. Sie basiert, ähnlich wie die Behälterreinigung mittels einer Sprühku gel, auf dem Niederdruck-Reinigungsprinzip. Im Gegensatz zur Sprühkugelreini gung, bei der mehr oder weniger die gesamte innere Oberfläche des Tanks gleichzeitig über eine Vielzahl von an der Sprühkugel angebrachten Bohrungen mit Reinigungsflüssigkeit beaufschlagt wird, beschwallt bei einem Zielstrahlreini ger ein langsam umlaufender Fächerstrahl nur jeweils Teilbereiche der Behälter wand. Es hat sich gezeigt, dass ein derartiger Fächerstrahl auf der Behälterwand eine Intervallspülung mit pulsierendem Schwall bewirkt, wobei im Vergleich zur Sprühkugel trotz stark reduziertem Reinigungsflüssigkeits-Durchsatz eine minde stens wirkungsgleiche Reinigung gegeben ist.A device for cleaning the inside of containers, e.g. B. Tanks is for example known in terms of its basic structure from DE 26 45 401 A1. A Such a device is also used in specialist circles as a so-called jet cleaner designated. It is based, similar to container cleaning using a spray nozzle gel, based on the low pressure cleaning principle. In contrast to the spray ball cleaning supply, more or less the entire inner surface of the tank at the same time via a large number of holes made on the spray ball with cleaning liquid is sprayed at a jet stream ger a slowly circulating fan jet only partial areas of the container wall. It has been shown that such a fan beam on the container wall an interval rinse with pulsating gush causes, compared to Spray ball a minimum despite the greatly reduced cleaning fluid throughput cleaning with the same effect is given.
Der Antrieb der seit langem bekannten Zielstrahlreiniger erfolgt über ein selbstrei nigendes Strömungsgetriebe, das seine Antriebsenergie aus der Strömungsener gie der dem Reiniger zugeführten Reinigungsflüssigkeit bezieht. Bei dem Strö mungsgetriebe handelt es sich um eine Turbine, die im Reinigungsflüssigkeits- Zulauf außerhalb des Tanks angeordnet ist. In der Regel wird die Drehzahl der Turbinenweile über ein Schneckengetriebe und anschließend ein Winkelgetriebe auf ein in den Tankinnenraum bis zu einem Düsenhalter hineingeführtes Antriebs gestänge übertragen. Ein derartiger Zielstrahlreinigerantrieb ist einerseits sehr wartungsfreundlich, da alle ausbaufähigen Teile außerhalb des zu reinigenden Tanks installiert sind (vergleiche hierzu beispielsweise die Firmendruckschrift 4.003.0 "Reinigungsgeräte" der Firma Tuchenhagen, Büchen, Seite 3), anderer seits ist allerdings eine derartige Antriebsausgestaltung wegen der notwendigen großen Übersetzungsverhältnisse und der erforderlichen Richtungsänderung des Kraftflusses zwischen der Richtung der Turbinenwelle und der Richtung der Dreh achse des Düsenhalters sowohl räumlich als auch kostenmäßig relativ aufwendig.The long-known jet cleaner is driven by a self-cleaning flow gear that draws its drive energy from the flow energy of the cleaning fluid supplied to the cleaner. The flow gear is a turbine that is arranged outside the tank in the cleaning liquid inlet. As a rule, the speed of the turbine shaft is transmitted via a worm gear and then an angular gear to a drive rod guided into the tank interior up to a nozzle holder. Such a jet cleaner drive is on the one hand very easy to maintain, since all expandable parts are installed outside the tank to be cleaned (see, for example, the company publication 4.003.0 "Cleaning Devices " from Tuchenhagen, Büchen, page 3), but on the other hand, such a drive design is due to the necessary large gear ratios and the required change in direction of the power flow between the direction of the turbine shaft and the direction of the axis of rotation of the nozzle holder, both relatively expensive in terms of space and cost.
Aus der DE 198 11 421 A1 ist eine Tankreinigungsvorrichtung bekannt, die in ei nem drehfesten Gehäuseteil ihres Gehäuse eine durch die Strömungsenergie der zugeführten Reinigungsflüssigkeit angetriebene Turbine aufweist. Die Drehbewe gung der Turbine wird über ein Planetengetriebe auf einen gegenüber dem dreh festen Gehäuseteil um eine erste Drehachse drehbaren Düsenhalter übertragen. Letzterer treibt über ein Kegelradgetriebe eine Düsenanordnung an, die am Dü senhalter um eine zweite Drehachse drehbar gelagert ist. Dabei sind jeweils zwei Düsen der mit insgesamt vier Düsen ausgestatteten Düsenanordnung im spitzen Winkel zueinander als V-Formation angeordnet, wobei die beiden V-Formationen im wesentlichen in entgegengesetzte Richtungen weisen. Durch diese Düsenan ordnung ist die Einführung der Tankreinigungsvorrichtung in schmale Tanköffnun gen möglich.From DE 198 11 421 A1 a tank cleaning device is known which in egg nem rotatable housing part of your housing by the flow energy of the supplied cleaning fluid driven turbine. The turning movement The turbine is rotated by a planetary gear to one opposite the other fixed housing part transferred around a first axis of rotation rotatable nozzle holder. The latter drives a nozzle arrangement via a bevel gear which is connected to the nozzle Senhalter is rotatably mounted about a second axis of rotation. There are two each Nozzles of the tip arrangement equipped with a total of four nozzles Angle to each other arranged as a V-formation, the two V-formations point essentially in opposite directions. Through these nozzles Order is the introduction of the tank cleaning device in narrow tank openings possible.
Eine weitere Tankreinigungsvorrichtung ist in der US 53 33 630 A beschrieben, bei der ein mit Düsen ausgestatteter Düsenhalter einander überlagerte Drehbe wegungen um eine erste und eine zweite Drehachse ausführt. Der Antrieb des Düsenhalters erfolgt über eine durch die Strömungsenergie der zugeführten Rei nigungsflüssigkeit angetriebene Turbine, wobei die Kinematik des Getriebes zwi schen Turbine und Düsenhalter im Wesentlichen jener gemäß DE 198 11 421 A1 entspricht. Die aus der US 53 33 630 A bekannte Tankreinigungsvorrichtung ist nicht nur selbstreinigend hinsichtlich ihrer von der Reinigungsflüssigkeit durch strömten inneren Bereiche ausgeführt, sondern sämtliche Durchtrittsspalte zwi schen relativ zueinander bewegten Bauteilen werden zum Zwecke ihrer Reinigung jeweils mit einer begrenzten Menge Reinigungsflüssigkeit durchströmt, die nach Austritt in die Umgebung derart geführt werden, dass eine Reinigung auch der äußeren Oberflächen der Tankreinigungsvorrichtung erfolgt.Another tank cleaning device is described in US 53 33 630 A, in which a rotary holder equipped with nozzles is superimposed on one another moves around a first and a second axis of rotation. The drive of the Nozzle holder takes place via a by the flow energy of the supplied Rei cleaning fluid driven turbine, the kinematics of the transmission between The turbine and nozzle holder are essentially those according to DE 198 11 421 A1 equivalent. The tank cleaning device known from US 53 33 630 A is not just self-cleaning with regard to their cleaning fluid flowed inner areas, but all passage gaps between Components that are moved relative to one another are used for the purpose of cleaning them each with a limited amount of cleaning fluid that after exiting into the surrounding area in such a way that cleaning is also possible the outer surfaces of the tank cleaning device.
Die Tankreinigungsvorrichtungen gemäß DE 198 11 421 A1 und US 53 33 630 A sind gegenüber dem sog. Zielstrahlreiniger gemäß DE 26 45 401 A einerseits deutlich kompakter, andererseits jedoch konstruktiv wesentlich komplizierter auf gebaut.The tank cleaning devices according to DE 198 11 421 A1 and US 53 33 630 A. are compared to the so-called. jet cleaner according to DE 26 45 401 A on the one hand significantly more compact, but on the other hand structurally much more complicated built.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Innenreinigung von Behältern, z. B. Tanks, zu schaffen, die langsamlaufend und gleichzeitig sehr kompakt und konstruktiv relativ einfach ausgeführt ist.It is an object of the present invention to provide an internal cleaning device of containers, e.g. B. tanks, to create the slow-moving and at the same time very is compact and structurally relatively simple.
Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Nebenanspruchs 1 oder 3 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrich tung sind Gegenstand von Unteransprüchen.The object is achieved by a device with the features of the subclaim 1 or 3 solved. Advantageous embodiments of the device according to the invention are subject of subclaims.
Erfindungsgemäß nimmt der als Hohlkörper ausgebildete Düsenhalter nicht nur wenigstens eine Düse zur Erzeugung eines Spritzstrahles oder mehrerer Spritz strahlen und den hierzu notwendigen Raum zur Zuleitung der Reinigungsflüssig keit auf, sondern auch einen Teil des Gehäuses der Vorrichtung, in dem die Tur binenwelle und alle Getriebeteile zur Transformation der Drehzahl der Turbinen welle auf die extrem niedrige Drehzahl des Düsenhalters (wenige Umdrehungen je Minute) angeordnet sind. Eine weitere, entscheidende Maßnahme besteht dar in, dass die Turbine im rohrförmigen Gehäuseteil des Gehäuses in unmittelbarer Nähe zu dessen Durchdringungsstelle mit dem Düsenhalter angeordnet ist. Da durch wird es möglich, Turbine und Getriebe in unmittelbarer Nähe zueinander anzuordnen, so dass auf mehr oder weniger lange Übertragungsgestänge zwi schen diesen beiden Komponenten, die ggf. von Fall zu Fall noch auf die örtli chen Gegebenheiten anzupassen sind, verzichtet werden kann.According to the invention, the nozzle holder designed as a hollow body not only takes at least one nozzle for generating a spray jet or several sprays radiate and the necessary space for supplying the cleaning liquid speed, but also part of the housing of the device in which the door Line shaft and all gear parts for transforming the speed of the turbines shaft to the extremely low speed of the nozzle holder (a few revolutions per minute) are arranged. Another crucial measure is in that the turbine in the tubular casing part of the casing in immediate Proximity to its penetration point is arranged with the nozzle holder. because through it becomes possible to have turbine and gearbox in close proximity to each other to arrange so that on more or less long transmission linkages between these two components, which may still apply to the local Chen circumstances are to be adjusted, can be dispensed with.
Eine erste Ausführungsform der vorgeschlagenen Vorrichtung sieht vor, die Dreh bewegung der Turbinenwelle unmittelbar auf einen Lagerarm zu übertragen, der gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung derart in einer Traverse gelagert ist, dass er eine um die Drehachse des Düsenhalters geführte Bewegung ausführt. Auf diesem Lagerarm ist ein sogenanntes Planetenrad drehbeweglich angeord net, das einerseits mit einem ersten innenverzahnten Außenrad am Düsenhalter und andererseits mit einem zweiten innenverzahnten Außenrad am Gehäuse im Eingriff ist. Eine diesbezügliche getriebetechnische Anordnung erlaubt es, durch Wahl der jeweiligen Zähnezahl dieser Außenräder ein großes Übersetzungsver hältnis zu realisieren, das ansonsten nur mit mehrstufigen Getrieben und/oder durch Einbeziehung eines Schneckengetriebes erreichbar ist. Unterscheiden sich beispielsweise die Zähnezahlen der beiden mit dem Planetenrad gleichermaßen kämmenden Außenräder um wenigstens einen Zahn, dann ist bei Zähnezahlen von beispielsweise 90 und 91 ein Übersetzungsverhältnis von i2 = 90/1 möglich.A first embodiment of the proposed device provides for the rotary movement of the turbine shaft to be transmitted directly to a bearing arm which, according to an advantageous embodiment, is mounted in a crossmember in such a way that it carries out a movement guided about the axis of rotation of the nozzle holder. On this bearing arm a so-called planet gear is rotatably angeord net, which is on the one hand with a first internally toothed outer wheel on the nozzle holder and on the other hand with a second internally toothed outer wheel on the housing in engagement. A related gearbox arrangement allows a large ratio to be realized by choosing the number of teeth of these outer wheels, which can otherwise only be achieved with multi-stage gearboxes and / or by including a worm gearbox. If, for example, the number of teeth of the two outer wheels equally meshing with the planet gear differs by at least one tooth, then a gear ratio of i 2 = 90/1 is possible with number of teeth of 90 and 91, for example.
Eine zweite Ausführungsform der vorgeschlagenen Vorrichtung ermöglicht ein noch größeres Übersetzungsverhältnis zwischen antreibender Turbine und ge triebenem Düsenhalter, und zwar dadurch, dass zwischen Turbinenwelle und dem Lagerarm, der mittels einer im Gehäuse und koaxial zur Drehachse gelagerten Traverse um die Drehachse drehbar und geführt angeordnet ist, ein Zwischenge triebe vorgesehen ist. Abhängig vom Übersetzungsverhältnis i1 dieses Zwischen getriebes lässt sich das Gesamtübersetzungsverhältnis iges des Antriebes für die erfindungsgemäße Vorrichtung entsprechend erhöhen.A second embodiment of the proposed device enables an even greater transmission ratio between the driving turbine and the driven nozzle holder, specifically in that between the turbine shaft and the bearing arm, which is arranged so as to be rotatable and guided about the axis of rotation by means of a cross member mounted in the housing and coaxially with the axis of rotation, an intermediate gear is provided. Depending on the gear ratio i 1 of this intermediate gear, the overall gear ratio i ges of the drive for the device according to the invention can be increased accordingly.
Der im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorgeschlagene Antrieb baut in über raschender Weise kompakt und raumsparend, so dass der Düsenhalter in an sich bekannter Weise als Hohlkugel ausgeführt werden kann. In dieser Hohlkugel sind das Getriebe, die Verbindungsmittel zwischen letzterem und der Turbine und aus reichend bemessene Strömungsquerschnitte zu wenigstens einer am Düsenhalter angeordneten Düse angeordnet. Darüber hinaus wird der Düsenhalter vom rohr förmigen Gehäuseteil des Gehäuse zentrisch durchdrungen.The drive proposed in the present invention builds in over surprisingly compact and space-saving, so that the nozzle holder in itself known way can be performed as a hollow sphere. Are in this hollow sphere the transmission, the connecting means between the latter and the turbine and out adequately dimensioned flow cross sections to at least one on the nozzle holder arranged nozzle arranged. In addition, the nozzle holder is removed from the pipe shaped housing part of the housing penetrated centrally.
Der als Hohlkugel ausgebildete Düsenhalter stellt einerseits eine nahezu ideale geometrische Form für ein Reinigungsgerät in einem zu reinigenden Tank dar, andererseits schafft die Kugel als geometrisches Gebilde ideale räumliche Vor raussetzungen für die im Rahmen der vorgeschlagenen Vorrichtung notwendigen Bauteile innerhalb dieses kugelförmigen Gebildes. Die Zugänglichkeit zu den An triebsteilen innerhalb der Vorrichtung wird dadurch auf sehr einfache und wirksa me Weise sichergestellt, dass der Düsenhalter in einer auf der Längsachse des rohrförmigen Gehäuseteils senkrecht stehenden Meridianebene geteilt ausgeführt ist. Diese Teilung ist in der Regel form- und kraftschlüssig ausgeführt, wobei bei spielsweise Verschraubungs- oder sogenannte Sprengringelemente zur Anwen dung kommen.The nozzle holder, which is designed as a hollow ball, is an almost ideal one represents a geometric shape for a cleaning device in a tank to be cleaned, on the other hand, the sphere as a geometric structure creates ideal spatial pre conditions for the necessary within the proposed device Components within this spherical structure. The accessibility to the An drive parts within the device is thereby very simple and effective me way ensured that the nozzle holder in a on the longitudinal axis of the tubular housing part vertically standing meridian plane divided is. This division is usually carried out positively and non-positively, with for example screw or so-called snap ring elements for use come.
Wird, wie dies ein weiterer Vorschlag vorsieht, die Anordnung derart getroffen, dass die Drehachse des Düsenhalters mit der Längsachse des rohrförmigen Ge häuseteils zusammenfällt, dann ergibt sich eine besonders einfache, symmetri sche Anordnung, in der das Laufrad der Turbine den Durchtrittsquerschnitt des rohrförmigen Gehäuseteils vollständig ausfüllt. Somit liegt die Turbine im unge schmälerten Zuleitungsweg für die Reinigungsflüssigkeit, da in der Regel der rohrförmige Gehäuseteil und die Zuleitung für Reinigungsflüssigkeit querschnitts gleich und geometrisch kongruent ausgeführt sind.If, as a further proposal provides, the arrangement is made in such a way that the axis of rotation of the nozzle holder with the longitudinal axis of the tubular Ge part of the house coincides, then there is a particularly simple, symmetri cal arrangement in which the impeller of the turbine has the passage cross section of the completely fills the tubular housing part. So the turbine is in the wrong narrowed the feed line for the cleaning liquid, as a rule tubular housing part and the feed line for cleaning fluid cross section are identical and geometrically congruent.
Besonders hohe Übersetzungsverhältnisse zwischen der Drehzahl der antreiben den Turbine und jener des angetriebenen Düsenhalters werden sichergestellt, wenn, wie dies ein weiterer Vorschlag vorsieht, die Drehbewegung der Turbinen welle auf den Lagerarm über ein Zwischengetriebe übertragen wird. Dieses Zwi schengetriebe kann in vielfältiger Weise ausgestaltet sein. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, wenn es als Stirnradgetriebe ausgeführt ist, bei dem die Turbinenwelle an ihrem dem Laufrad abgewandten Ende ein Ritzel trägt, das mit einem mit dem Lagerarm fest verbundenen innenverzahnten Außenrad im Eingriff steht.Drive particularly high gear ratios between the speed of the the turbine and that of the driven nozzle holder are ensured if, as another proposal provides, the rotation of the turbines shaft is transmitted to the bearing arm via an intermediate gear. This two Shear gear can be designed in a variety of ways. It turned out to be Proven useful if it is designed as a spur gear in which the Turbine shaft at its end facing away from the impeller carries a pinion that an internally toothed outer wheel firmly connected to the bearing arm stands.
Weist, wie dies ein weiterer Vorschlag vorsieht, das erste innenverzahnte Außen rad eine Zähnezahl z1 = 91 und das zweite innenverzahnte Außenrad eine Zäh nezahl z2 = 90 auf, so dass ein Übersetzungsverhältnis von i2 = 90/1 gegeben ist, und wird, gemäß einem weiteren Vorschlag, das Übersetzungsverhältnis des Zwi schengetriebes mit i1 = 4/1 bemessen, dann ergibt sich ein Gesamtübersetzungs verhältnis des Antriebes von iges = 90/1 × 4/1 = 360/1. Dies bedeutet in der Praxis, da die antreibende Turbine, abhängig vom Reinigungsflüssigkeits-Durchsatz, in einem Drehzahlbereich von etwa 300 bis 800 min-1 arbeitet, dass je nach Aus gestaltung des Planeten- und des Zwischengetriebes eine Drehzahl bis herunter auf 1 bis 2 min-1 möglich ist, so dass die gestellte Aufgabe, eine äußerst lang samlaufende Vorrichtung zur Innenreinigung von Behältern zu schaffen, die gleichzeitig kompakt ausgeführt ist, in sehr eindrucksvoller Weise gelöst ist.As another proposal provides, the first internally toothed outer wheel has a number of teeth z 1 = 91 and the second internally toothed outer wheel has a number of teeth z 2 = 90, so that a transmission ratio of i 2 = 90/1 is given , according to a further proposal, the transmission ratio of the transmission measured at interim rule i 1 = 4/1, then there is an overall translation ratio of the drive of i ges = 90/1 × 4/1 = 360/1. In practice, this means that the driving turbine, depending on the cleaning fluid throughput, operates in a speed range of around 300 to 800 min -1 , depending on the design of the planetary gear and the intermediate gear, a speed down to 1 to 2 min -1 is possible, so that the task of creating an extremely slow-running device for cleaning the inside of containers, which at the same time is compact, is solved in a very impressive manner.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Es zeigenEmbodiments of the invention are shown in the drawing and are described below. Show it
Fig. 1 einen Meridianschnitt durch eine erste Ausführungsform der vorge schlagenen Vorrichtung, bei der die Drehbewegung der Turbinenwelle unmittelbar auf einen Lagerarm übertragen wird und Fig. 1 shows a meridian section through a first embodiment of the pre-proposed device in which the rotational movement of the turbine shaft is transmitted directly to a bearing arm and
Fig. 2 gleichfalls im Meridianschnitt eine zweite Ausführungsform der vorge schlagenen Vorrichtung, bei der die Drehbewegung der Turbinenwelle unter Zwischenschaltung eines als Stirnradgetriebe ausgebildeten Zwi schengetriebes mittelbar auf den Lagerarm übertragen wird. Fig. 2 also in meridian section, a second embodiment of the pre-proposed device in which the rotary movement of the turbine shaft is indirectly transmitted to the bearing arm with the interposition of an intermediate gear designed as a spur gear.
Ein als Hohlkugel ausgeführter, drehbar gelagerter Düsenhalter 1 (Fig. 1) trägt an seiner Kugeloberfläche eine erste Düse 1a und diametral hierzu eine zweite Düse 1b. Er wird von einem rohrförmigen Gehäuseteil 2a, das Teil eines stationä ren Gehäuses 2 ist, zentrisch durchdrungen. Der im Innenraum des Düsenhalters 1 angeordnete Teil des Gehäuses 2 teilt sich auf in einen äußeren Lagerträger 2b und einen über nicht näher bezeichnete Arme befestigten inneren Lagerträger 2c. Der äußere Lagerträger 2b dient in seinem oberen Bereich der Aufnahme eines ersten Düsenhalterlagers 6a und in seinem unteren Bereich eines zweiten Dü senhalterlagers 6b. Über diese beiden Lagerstellen 6a, 6b wird der Düsenhalter 1 drehbeweglich auf dem Gehäuse 2 gelagert und geführt, wobei das erste Düsen halterlager 6a dem oberen Bereich des Düsenhalters 1 im Bereich seiner Durch dringungsstelle mit dem rohrförmigen Gehäuseteil 2a und das zweite Düsenhal terlager 6b dem unteren Bereich des Düsenhalters 1 in Gestalt eines Lagerteils 1c zugeordnet sind.A rotatably mounted nozzle holder 1 ( FIG. 1) designed as a hollow ball carries a first nozzle 1 a on its ball surface and diametrically to this a second nozzle 1 b. It is penetrated centrally by a tubular housing part 2 a, which is part of a stationary housing 2 . The part of the housing 2 arranged in the interior of the nozzle holder 1 is divided into an outer bearing bracket 2 b and an inner bearing bracket 2 c fastened by means of arms (not designated in more detail). The outer bearing bracket 2 b serves in its upper region to accommodate a first nozzle holder bearing 6 a and in its lower region a second nozzle holder bearing 6 b. About these two bearings 6 a, 6 b, the nozzle holder 1 is rotatably mounted and guided on the housing 2 , the first nozzle holder bearing 6 a the upper region of the nozzle holder 1 in the area of its penetration point with the tubular housing part 2 a and the second nozzle neck Terlager 6 b are assigned to the lower region of the nozzle holder 1 in the form of a bearing part 1 c.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Düsenhalter 1 in einer auf ei ner Längsachse L des rohrförmigen Gehäuseteils 2a senkrecht stehenden Meri dianebene geteilt, so dass oberhalb ein erster Düsenhalterteil 1.1 und unterhalb ein zweiter Düsenhalterteil 1.2 entstehen. Die Verbindung beider Düsenhalterteile 1.1 und 1.2 erfolgt zweckmäßigerweise form- und kraftschlüssig, beispielsweise über Verschraubungselemente oder eine sogenannte Sprengringverbindung.According to an advantageous embodiment, the nozzle holder 1 is divided into a vertical plane on a longitudinal axis L of the tubular housing part 2 a, so that above a first nozzle holder part 1.1 and below a second nozzle holder part 1.2 . The connection of the two nozzle holder parts 1.1 and 1.2 is advantageously carried out in a positive and non-positive manner, for example via screw elements or a so-called snap ring connection.
Eine Turbine 3 ist mit einem Laufrad 3a, einer Nabe 3b und einer in letzterer an geordneten Turbinenwelle 3c im rohrförmigen Gehäuseteil 2a in unmittelbarer Nähe zu dessen Durchdringungsstelle mit dem Düsenhalter 1 angeordnet. Die Turbinenwelle 3c ist in den Düsenhalter 1 hineingeführt und dort im inneren La gerträger 2c zweifach gelagert. Der Lagerung im oberen Bereich dient hierzu ein erstes Turbinenlager 7a und im unteren Bereich ein zweites Turbinenlager 7b. Das der Turbine 3 abgewandte Ende der Turbinenwelle 3c ist fest mit einem La gerarm 3d verbunden, der mittels einer auf dem inneren Lagerträger 2c außen seits und koaxial zu einer Drehachse D des Düsenhalters 1 gelagerten Traverse 4 um die Drehachse D drehbar und geführt angeordnet ist. Der Lagerarm 3d trägt in drehbeweglicher Anordnung ein Planetenrad 5, das einerseits mit einem ersten innenverzahnten Außenrad 1d, welches in fester Verbindung mit dem zweiten Dü senhalterteil 1.2 des Düsenhalters 1 steht, und andererseits mit einem zweiten innenverzahnten Außenrad 2d, das fest mit dem äußeren Lagerträger 2b des Ge häuses 2 verbunden ist, im Eingriff ist. Zum Zwecke des Massenausgleichs befin det sich auf der dem Lagerarm 3d gegenüberliegenden Seite ein mit der Turbi nenwelle 3c verbundenes Gegengewicht 3e.A turbine 3 is arranged with an impeller 3 a, a hub 3 b and a turbine shaft 3 c arranged in the latter in the tubular housing part 2 a in the immediate vicinity of its penetration point with the nozzle holder 1 . The turbine shaft 3 c is inserted into the nozzle holder 1 and there in the inner La gerträger 2 c stored twice. The storage in the upper area serves a first turbine bearing 7 a and in the lower area a second turbine bearing 7 b. The turbine 3 facing away from the end of the turbine shaft c 3 is fixedly connected to a La gerarm 3 d, the rotatable around the axis of rotation D by means of a on the inner bearing support 2 c outer part, and coaxially mounted to a rotational axis D of the nozzle holder 1 crosspiece 4 and guided is arranged. The bearing arm 3 d carries in a rotatable arrangement a planet gear 5 , the one hand with a first internally toothed outer wheel 1 d, which is in firm connection with the second nozzle senhalterteil 1.2 of the nozzle holder 1 , and on the other hand with a second internally toothed outer wheel 2 d, the fixed the outer bearing bracket 2 b of the Ge housing 2 is connected, is engaged. For the purpose of mass balance is on the opposite side of the bearing arm 3 d side with the turbine shaft 3 c connected counterweight 3 e.
Das durch die Energie des zuströmenden Reinigungsmittels angetriebene Laufrad 3a der Turbine 3 überträgt seine Drehbewegung auf die Turbinenwelle 3c und somit synchron auf den Lagerarm 3d, der in fester Verbindung und in radialem Abstand zur Turbinenwelle 3c angeordnet ist. Die umlaufende Drehbewegung des Lagerarms 3d wird zusätzlich durch die konzentrisch zur Turbinenwelle 3c gela gerte Traverse 4 geführt. Im Bereich des Lagerarmes 3d ist die Traverse 4 vor zugsweise gabelförmig ausgebildet, so dass das Planetenrad 5, das drehbeweg lich auf dem Lagerarm 3d angeordnet ist, in axialer Richtung beidseitig eine Be grenzung erfährt. Die Zähnezahlen der innenverzahnten Außenräder 1d und 2d unterscheiden sich zweckmäßig um einen Zahn und die Verzahnung ist in Bezug auf das Planetenrad 5 derart ausgebildet, dass letzteres gleichermaßen auf dem gleichen Teilkreisdurchmesser mit dem ersten und dem zweiten innenverzahnten Außenrad 1d bzw. 2d im Eingriff ist. Dadurch ergibt sich nach einem vollständigen Umlauf des Lagerarmes 3d in Verbindung mit dem auf ihm gelagerten Planeten rad 5 eine Umfangsverschiebung zwischen den beiden innenverzahnten Außen rädern 1d und 2d nach Maßgabe der einem Zahn entsprechenden Teilung. Wird beispielsweise, wie dies vorgesehen ist, die Zähnezahl des ersten innenver zahnten Außenrades 1d mit z1 = 91 und jene des zweiten innenverzahnten Au ßenrades 2d mit z2 = 90 Zähne gewählt, dann ergibt sich nach 90 Umläufen des Lagerarmes 3d insgesamt eine Relativverschiebung zwischen dem ersten und dem zweiten innenverzahnten Außenrad 1d bzw. 2d um eine volle Umdrehung. Ein derart ausgestaltetes Planetengetriebe besitzt somit ein Übersetzungsver hältnis von i2 = 90/1, so dass beispielsweise 90 Umdrehungen der Turbine 3 eine Umdrehung des Düsenhalters 1 ergeben.The driven by the energy of the incoming cleaning agent impeller 3 a of the turbine 3 transmits its rotational movement to the turbine shaft 3 c and thus synchronously to the bearing arm 3 d, which is arranged in a fixed connection and at a radial distance from the turbine shaft 3 c. The circumferential rotary movement of the bearing arm 3 d is additionally guided by the cross member 4 c which is concentric to the turbine shaft 3 c. In the region of the bearing arm 3 d, the crossmember 4 is preferably fork-shaped, so that the planet gear 5 , which is arranged on the bearing arm 3 d in a rotationally movable manner, experiences a limit in the axial direction on both sides. The number of teeth of the internally toothed outer wheels 1 d and 2 d expediently differ by one tooth and the toothing is designed with respect to the planet wheel 5 such that the latter is equally on the same pitch circle diameter with the first and second internally toothed outer wheel 1 d and 2 d is engaged. This results in a complete rotation of the bearing arm 3 d in conjunction with the planet wheel 5 mounted on it, a circumferential shift between the two internally toothed outer wheels 1 d and 2 d in accordance with the pitch corresponding to a tooth. For example, as is provided, the number of teeth of the first internally toothed outer wheel 1 d with z 1 = 91 and that of the second internally toothed outer wheel 2 d with z 2 = 90 teeth is selected, then after 90 rotations of the bearing arm 3 d results in total a relative displacement between the first and the second internally toothed outer wheel 1 d or 2 d by a full revolution. A planetary gear designed in this way thus has a translation ratio of i 2 = 90/1, so that, for example, 90 revolutions of the turbine 3 result in one revolution of the nozzle holder 1 .
Nach einer zweiten Ausführungsform (Fig. 2) wird die Drehbewegung der Turbi newelle 3c mittelbar auf den Lagerarm 3d übertragen. Dies geschieht durch Zwi schenschaltung eines Zwischengetriebes, welches im dargestellten Ausführungs beispiel als Stirnradgetriebe mit einem Ritzel 8 und einem innenverzahnten Außenrad 9 ausgebildet ist. Das Ritzel 8 ist auf dem dem Laufrad 3a abgewand ten Ende der Turbinenwelle 3c angeordnet und es steht im ständigen Eingriff mit der Innenverzahnung des Außenrades 9, welches fest mit dem Lagerarm 3d ver bunden ist. Wird beispielsweise, wie dies vorgeschlagen wird, das Übersetzungs verhältnis des Zwischengetriebes mit i1 < 1 ausgeführt, vorzugsweise i1 ≧ 4 : 1, dann ergibt sich für den Antrieb ein Gesamtübersetzungsverhältnis iges = i1 × i2, d. h. im vorliegenden Fall iges = 4/1 × 90/1 = 360/1. Ein Übersetzungsverhältnis i1 = 4/1 ist beispielsweise mit einer Zähnezahl z4 = 15 für das Ritzel 8 und einer Zäh nezahl z5 = 60 für das innenverzahnte Außenrad 9 erreichbar. Das Planetenrad 5 innerhalb des Planetengetriebes wird in beiden Ausführungsformen beispielswei se mit einer Zähnezahl z3 = 20 ausgeführt.According to a second embodiment ( FIG. 2), the rotary movement of the turbi newelle 3 c is transmitted indirectly to the bearing arm 3 d. This is done by inter mediate circuit of an intermediate gear, which is formed in the illustrated embodiment, for example as a spur gear with a pinion 8 and an internally toothed outer wheel 9 . The pinion gear 8 is disposed on the c the impeller 3 a abgewand th end of the turbine shaft 3, and it is in constant engagement with the internal teeth of the outer gear 9, which is solid with the bearing arm 3 d ver prevented. If, for example, as is proposed, the transmission ratio of the intermediate gear is carried out with i 1 <1, preferably i 1 ≧ 4: 1, then there is an overall transmission ratio i tot = i 1 × i 2 for the drive, ie i in the present case tot = 4.1 × 90/1 = 360/1. A transmission ratio i 1 = 4/1 can be achieved, for example, with a number of teeth z 4 = 15 for the pinion 8 and a number of teeth z 5 = 60 for the internally toothed outer wheel 9 . The planet gear 5 within the planetary gear is executed in both embodiments, for example se with a number of teeth z 3 = 20.
Sowohl das Planetengetriebe als auch das Zwischengetriebe 8, 9 sind in dem Düsenhalter 1 derart angeordnet und ausgestaltet, dass sämtliche Einbauteile flüssigkeitsumströmt sind, so dass der gesamte Antrieb selbstreinigende Eigen schaften besitzt. Das gleiche gilt für die Lagerung des Düsenhalters 1 auf dem äußeren Lagerträger 2b über die Düsenhalterlager 6a und 6b und auch für die Lagerung der Turbinenwelle 3c im inneren Lagerträger 2c über die Turbinenlager 7a und 7b. Hier übernimmt die Reinigungsflüssigkeit sowohl reinigende als auch schmierende Funktion. Die gesamte erfindungsgemäße Vorrichtung kann in me tallischer Ausführung hergestellt sein, wobei die zur Anwendung kommenden metallischen Werkstoffe sowohl reinigungsmittelbeständig als auch mit dem not wendigen Gleit- und Reibverhalten ausgestaltet sein müssen. Die Konstruktion kann auch mittels geeigneter nichtmetallischer Werkstoffe, geeigneter Kunststof fe, ausgeführt werden. Darüber hinaus ist auch eine Kombination metallischer und nichtmetallischer Werkstoffe vorgesehen. Both the planetary gear and the intermediate gear 8 , 9 are arranged and configured in the nozzle holder 1 in such a way that all built-in parts are flowed around with liquid, so that the entire drive has self-cleaning properties. The same applies to the mounting of the nozzle holder 1 on the outer bearing bracket 2 b via the nozzle holder bearings 6 a and 6 b and also for the mounting of the turbine shaft 3 c in the inner bearing bracket 2 c via the turbine bearings 7 a and 7 b. Here the cleaning liquid takes on both cleaning and lubricating functions. The entire device according to the invention can be made in metallic construction, the metallic materials used being both resistant to cleaning agents and designed with the neces sary sliding and friction behavior. The construction can also be carried out by means of suitable non-metallic materials, suitable plastics. A combination of metallic and non-metallic materials is also provided.
11
Düsenhalter
Injectors
1.11.1
erster Düsenhalterteil
first nozzle holder part
1.21.2
zweiter Düsenhalterteil
second nozzle holder part
11
a erste Düse
a first nozzle
11
b zweite Düse
b second nozzle
11
c Lagerteil
c bearing part
11
d erstes innenverzahntes Außenrad
d first internally toothed outer wheel
22
Gehäuse
casing
22
a rohrförmiges Gehäuseteil
a tubular housing part
22
b äußerer Lagerträger
b outer bearing bracket
22
c innerer Lagerträger
c inner bearing bracket
22
d zweites innenverzahntes Außenrad
d second internally toothed outer wheel
33
Turbine
turbine
33
a Laufrad
a impeller
33
b Nabe
b hub
33
c Turbinenwelle
c turbine shaft
33
d Lagerarm
d bearing arm
33
e Gegengewicht
e counterweight
44
Traverse
traverse
55
Planetenrad
planet
66
a erstes Düsenhalterlager
a first nozzle holder bearing
66
b zweites Düsenhalterlager
b second nozzle holder bearing
77
a erstes Turbinenlager
a first turbine bearing
77
b zweites Turbinenlager
b second turbine bearing
88th
Ritzel
pinion
99
innenverzahntes Außenrad
D Drehachse
L Längsachse
iges internally toothed outer wheel
D axis of rotation
L longitudinal axis
i total
Gesamtübersetzungsverhältnis
i1 Overall ratio
i 1
Übersetzungsverhältnis Zwischengetriebe
i2 Gear ratio intermediate gear
i 2
Übersetzungsverhältnis Planetengetriebe
z1 Planetary gear ratio
z 1
Zähnezahl des ersten innenverzahnten Außenrades Number of teeth of the first internally toothed outer wheel
11
d
z2 d
z 2
Zähnezahl des zweiten innenverzahnten Außenrades Number of teeth of the second internally toothed outer wheel
22
d
z3 d
z 3
Zähnezahl des Planetenrades Number of teeth on the planet gear
55
z4 z 4
;Zähnezahl des Ritzels ; Number of teeth of the pinion
88th
z5 z 5
Zähnezahl des innenverzahnten Außenrades Number of teeth on the internally toothed outer wheel
99
Claims (10)
mit einem in eine Öffnung eines Tanks einführbaren stationären Gehäu se (2), das über einen rohrförmigen Gehäuseteil (2a) mit einer Zuführlei tung für eine Reinigungsflüssigkeit verbunden ist und einen gegenüber dem Gehäuse (2) um eine Drehachse (D) drehbaren Düsenhalter (1) mit wenigstens einer Düse (1a, 1b) aufweist,
mit einer im Strömungsweg der zugeführten Reinigungsflüssigkeit ange ordneten und von deren Strömungsenergie angetriebenen Turbine (3), die den Düsenhalter (1) umlaufend antreibt,
mit dem Düsenhalter (1), der als Hohlkörper ausgebildet ist, wobei dieser Hohlkörper das Gehäuse (2) teilweise in sich aufnimmt und vom rohrför migen Gehäuseteil (2a) durchdrungen wird,
mit der Turbine (3), die im rohrförmigen Gehäuseteil (2a) in unmittelbarer Nähe zu dessen Durchdringungsstelle mit dem Düsenhalter (1) angeord net ist,
mit einer Turbinenwelle (3c), die in den Düsenhalter (1) hineingeführt und dort im Gehäuse (2) gelagert ist,
wobei die Drehbewegung der Turbinenwelle (3c) unmittelbar auf einen Lagerarm (3d) übertragen wird,
und mit einem auf dem Lagerarm (3d) drehbeweglich angeordneten Pla netenrad (5) (Zähnezahl z3), das einerseits mit einem ersten innenver zahnten Außenrad (1d) am Düsenhalter (1) und andererseits mit einem zweiten innenverzahnten Außenrad (2d) am Gehäuse (2) im Eingriff ist,
wobei sich die Außenräder (1d, 2d) hinsichtlich ihrer jeweiligen Zähnezahl (z1, z2) um wenigstens einen Zahn unterscheiden.1. Device for cleaning the inside of containers, for. B. tanks,
With an insertable into an opening of a tank stationary housing ( 2 ) which is connected via a tubular housing part ( 2 a) with a feed line for a cleaning liquid and a nozzle holder ( 2 ) rotatable relative to the housing ( 2 ) about an axis of rotation (D) 1 ) with at least one nozzle ( 1 a, 1 b),
with a turbine ( 3 ) arranged in the flow path of the supplied cleaning liquid and driven by its flow energy, which drives the nozzle holder ( 1 ) all round,
with the nozzle holder (1), which is formed as a hollow body, this hollow body partially receiving the housing (2) in themselves and (2 a) penetrated by rohrför-shaped housing part,
with the turbine ( 3 ), which is arranged in the tubular housing part ( 2 a) in the immediate vicinity of its penetration point with the nozzle holder ( 1 ),
with a turbine shaft ( 3 c) which is guided into the nozzle holder ( 1 ) and is supported there in the housing ( 2 ),
wherein the rotational movement of the turbine shaft (3 c) directly on a bearing arm (3 d) is transmitted,
and with a rotatably arranged on the bearing arm ( 3 d) Pla netenrad ( 5 ) (number of teeth z 3 ), on the one hand with a first internally toothed outer wheel ( 1 d) on the nozzle holder ( 1 ) and on the other hand with a second internally toothed outer wheel ( 2 d ) is engaged on the housing ( 2 ),
the outer wheels ( 1 d, 2 d) differ in their respective number of teeth (z 1 , z 2 ) by at least one tooth.
mit einem in eine Öffnung eines Tanks einführbaren stationären Gehäu se (2), das über einen rohrförmigen Gehäuseteil (2a) mit einer Zuführlei tung für eine Reinigungsflüssigkeit verbunden ist und einen gegenüber dem Gehäuse (2) um eine Drehachse (D) drehbaren Düsenhalter (1) mit wenigstens einer Düse (1a, 1b) aufweist,
mit einer im Strömungsweg der zugeführten Reinigungsflüssigkeit ange ordneten und von deren Strömungsenergie angetriebenen Turbine (3), die den Düsenhalter (1) umlaufend antreibt,
mit dem Düsenhalter (1), der als Hohlkörper ausgebildet ist, wobei dieser Hohlkörper das Gehäuse (2) teilweise in sich aufnimmt und vom rohrför migen Gehäuseteil (2a) durchdrungen wird,
mit der Turbine (3), die im rohrförmigen Gehäuseteil (2a) in unmittelbarer Nähe zu dessen Durchdringungsstelle mit dem Düsenhalter (1) angeord net ist,
mit einer Turbinenwelle (3c), die in den Düsenhalter (1) hineingeführt und dort im Gehäuse (2) gelagert ist,
wobei die Drehbewegung der Turbinenwelle (3c) mittelbar auf einen La gerarm (3d) übertragen wird, der mittels einer im Gehäuse (2) und koaxial zur Drehachse (D) gelagerten Traverse (4) um die Drehachse (D) drehbar und geführt angeordnet ist,
und mit einem auf dem Lagerarm (3d) drehbeweglich angeordneten Pla netenrad (5) (Zähnezahl z3), das einerseits mit einem ersten innenver zahnten Außenrad (1d) am Düsenhalter (1) und andererseits mit einem zweiten innenverzahnten Außenrad (2d) am Gehäuse (2) im Eingriff ist,
wobei sich die Außenräder (1d, 2d) hinsichtlich ihrer jeweiligen Zähnezahl (z1, z2) um wenigstens einen Zahn unterscheiden.3. Device for cleaning the inside of containers, for. B. tanks,
With an insertable into an opening of a tank stationary housing ( 2 ) which is connected via a tubular housing part ( 2 a) with a feed line for a cleaning liquid and a nozzle holder ( 2 ) rotatable relative to the housing ( 2 ) about an axis of rotation (D) 1 ) with at least one nozzle ( 1 a, 1 b),
with a turbine ( 3 ) arranged in the flow path of the supplied cleaning liquid and driven by its flow energy, which drives the nozzle holder ( 1 ) all round,
with the nozzle holder (1), which is formed as a hollow body, this hollow body partially receiving the housing (2) in themselves and (2 a) penetrated by rohrför-shaped housing part,
with the turbine ( 3 ), which is arranged in the tubular housing part ( 2 a) in the immediate vicinity of its penetration point with the nozzle holder ( 1 ),
with a turbine shaft ( 3 c) which is guided into the nozzle holder ( 1 ) and is supported there in the housing ( 2 ),
wherein the rotary movement of the turbine shaft ( 3 c) is indirectly transmitted to a bearing arm ( 3 d) which can be rotated and guided about the axis of rotation (D) by means of a cross member ( 4 ) mounted in the housing ( 2 ) and coaxially to the axis of rotation (D) is arranged
and with a rotatably arranged on the bearing arm ( 3 d) Pla netenrad ( 5 ) (number of teeth z 3 ), on the one hand with a first internally toothed outer wheel ( 1 d) on the nozzle holder ( 1 ) and on the other hand with a second internally toothed outer wheel ( 2 d ) is engaged on the housing ( 2 ),
the outer wheels ( 1 d, 2 d) differ in their respective number of teeth (z 1 , z 2 ) by at least one tooth.
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