DE1079667B - Reinigungsvorrichtung fuer schwer zugaengliche Hohlraeume, insbesondere fuer die Behaelter von Tankwagen - Google Patents

Reinigungsvorrichtung fuer schwer zugaengliche Hohlraeume, insbesondere fuer die Behaelter von Tankwagen

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DE1079667B DES53717A DES0053717A DE1079667B DE 1079667 B DE1079667 B DE 1079667B DE S53717 A DES53717 A DE S53717A DE S0053717 A DES0053717 A DE S0053717A DE 1079667 B DE1079667 B DE 1079667B
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Description

Die Erfindung beschäftigt sich mit der Reinigung von Hohlräumen mit schwierigem oder gefährlichem Zugang. Bei den Hohlräumen handelt es sich um beliebige Behälter, vorzugsweise um Tankwagen, die zum Transport von Erzeugnissen der Erdölindustrie oder von Wein bestimmt sind.
Um nicht in das Mannloch eines derartigen Behälters einsteigen zu müssen, begnügte man sich im allgemeinen mit der inneren Reinigung durch einen Schlauch, dessen Strahl so gut wie möglich auf die verschiedenen inneren Behälterwände gerichtet wird. Es ist aber auch schon eine wirksamere Reinigungsvorrichtung bekanntgeworden, die mindestens ein Segnerrad aufweist, welches mit Düsen für den Austritt von Strahlen der Reinigungsflüssigkeit versehen ist. Die Achse des Segnerrades ist dabei von einem Rotor getragen, der seinerseits eine Drehbewegung um eine Achse ausführt, welche von der Achse des Segnerrades verschieden ist. Durch den von einem zusätzlichen Segnerfad angetriebenen Rotor wird die Reinigungs- und Antriebsflüssigkeit auf die verschiedenen Düsen verteilt.
Die Erfindung geht von einer Reinigungsvorrichtung der zuletzt erwähnten Art aus, die dadurch verbessert wird, · daß beim Arbeiten mit verschiedenen hydraulischen Drücken, d. h. Druckschwankungen, im wesentlichen konstante Drehgeschwindigkeiten jedes Segnerrades erhalten werden. Dieses Resultat ist durch die Tatsache gewährleistet, daß erfindungsgemäß die inneren Verteilungsöffnungen für die zu einem Segnerrad fließende Flüssigkeit und die Düsen des betreffenden Segnerrades so angeordnet sind, daß zwei verschiedene Drehmomente von entgegengesetzter Richtung auftreten, deren Unterschied die Drehgeschwindigkeit des betreffenden Segnerrades bestimmt.
In der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel der Reinigungsvorrichtung darstellt, sind
Fig. 1 ein Längsschnitt durch eine erfindungsgemäß gestaltete Reinigungsvorrichtung,
Fig. 2 ein Querschnitt längs der Linie 2-2 durch das Segnerrad, das zum Antrieb des Rotors und zur Reinigung dient, -
Fig. 3 ein Teilschnitt längs der Linie 3-3 in Fig. 2,
Fig. 4 ein Schnitt längs der Linie 4-4 in Fig. 1 durch eines der Segnerräder, die allein zur Reinigung dienen und auf dem Rotor gelagert sind, und
Fig. 5 eine Darstellung der Anwendung der erfindungsgemäß gebauten Vorrichtung zusammen mit einer Zuführleitung für die Reinigungsflüssigkeit, wobei die Reinigungsvorrichtung in drei verschiedenen Stellungen innerhalb eines Tankwagens dargestellt ist. Die Abmessungen der Reinigungsvorrichtung sind hierbei gegenüber denjenigen des Wagens stark vergrößert.
Bei dem' dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Reinigungsvorrichtung auf einem Träger aufgebaut, Reinigungsvorrichtung
für schwer zugängliche Hohlräume,
insbesondere für die Behälter
von Tankwagen
Anmelder:
Societe Lamy d'Etudes et de Recherches
»SOLER«,
Courbevoie, Seine (Frankreich)
Vertreter: Dipl.-Ing. R. Ohmstede
und Dipl.-Ing. B. Schmid, Patentanwälte,
Stuttgart-S, Falbenhennenstr. 17
Beanspruchfe Priorität:
Frankreich vom 5. Juni 1956
der aus einem Rohr 1 und einem Sockel 2 besteht. Der Sockel ist z. B. mit einigen Schrauben 3 oder mit einem Keil auf dem Rohr 1 befestigt.
Das Rohr wird von einem Rotor R umgeben, der im wesentlichen aus einer Hülse 4 besteht, deren Achse mit der Achse AA des Tragrohres 1 zusammenfällt. Die Hülse 4 ist mit einer Anzahl von rohrförmigen Armen 5 versehen, deren Achsen BB in radialen Ebenen liegen, welche durch die Achse AA gehen und untereinander gleiche Winkel bilden. Die Arme 5 liegen z. B., in zwei diametral gegenüberliegenden Ebenen. Die, Achse BB jedes Armes schneidet die Achse AA und bildet mit ihr einen Winkel -~x, der vorzugsweise kleiner als 90° ist.
Der Rotor R ist längs der Achse AA auf dem Tragrohr 1 mit Hilfe von zwei Kugellagern 6 und 7 zentriert. Das Lager 7 wird von einem Stopfen 8 gehalten, der auf einen Gewindeteil 9 des Rohres 1 aufgeschraubt ist. Der Rotor R wird im Sinne des Pfeiles Z1 (Fig. 2) von einem Segnerrad T1 in Drehung versetzt, dessen Betriebsflüssigkeit von der Reinigungsflüssigkeit abgezapft wird. Dieses Segnerrad T1 trägt überdies durch seine eigenen Flüssigkeitsstrahlen zur Reinigung bei. Es hat einen ringförmigen Körper 10, der an dem rohrförmigen Teil 4 des Rotors R mit einer oder mehreren Schraubenil (Fig.2 und 3) befestigt ist. Jede Schraube 11 geht durch eine glatte Bohrung des ringförmigen
90? 770/13
Teils 10 hindurch und ist bei 12 in eine mit Gewinde versehene Bohrung im rohrförmigen Teil 4 des Rotors eingeschraubt.
Der so am Rotor R befestigte Körper 10 des Segnerrades hat eine Anzahl radialer Ansätze 13, z. B. vier Ansätze, die sich paarweise diametral gegenüberliegen. Eine' Anzahl 'dieser Ansätze "ist bei' 14a längs einer diametralen Achse CC (Fig. 2) mit Gewinde versehen, Welche 'die Achäb AA schneidet. Mindestens ein Ansatz und vorzugsweise zwei Ansätze sind jedoch bei 14& in Richtungen DD und EE mit Gewinde versehen, die exzentrisch zur Achse AA verlaufen. Die Exzentrizität beträgt e (Fig. 2).
In den Gewindebohrungen 14 α und 14 b sind Düsen
15 α 'und 15 b derart befestigt, daß die von den Düsen 15a ausgehenden Strahlen Rückwirkungen ergeben, welche sich gegenseitig paarweise aufheben. Dagegen ergeben die Strahlen aus den Schrägdüsen 15 b Rückstöße, welche ein Antriebsmoment für das Segner rad T1 und demzufolge für den Rotor R und die von ihm getragene Anordnung in Richtung des Pfeiles Z1 erzeugen. Das Drehmoment ist einerseits eine Funktion der Rückwirkung der von den Düsen 15 b ausgehenden Strahlen und demgemäß des am Düsenausgang herrschenden statischen Drucks und andererseits eine Funktion der Exzentrizität e zwischen der Achse AA und den Achsen der Schrägdüsen.
Zwecks Zufuhr der Betriebs- und Reinigungsflüssigkeit zu den Düsen des Wasserrades T1 sind Verteilungsleitungen und Führungen vorgesehen, die vorzugsweise so angeordnet sind, daß sie ein Widerstandsmoment erzeugen, das ebenfalls mit dem Flüssigkeitsdruck veränderlich ist, so daß das Antriebsmoment des Rotors, das gleich der Differenz zwischen dem oben beschriebenen Drehmoment und dem Widerstandsmoment ist, mindestens in erster Annäherung unabhängig vom Flüssigkeitsdruck wird.
Die Flüssigkeit, die durch die Axialbohrung 16 des Tragrohres 1 ankommt, geht in die Bohrung 17 des rohrförmigen Teils 4 des Rotors R durch eine Anzahl von öffnungen 18 im Tragrohr 1. Diese öffnungen 18 sind aber nicht einfach radial gerichtet, sondern so eingeschnitten, daß sie an der Außenseite des Tragrohres-1 in exzentrischen Richtungen bezüglich der Achse AA münden, wobei sie etwa tangential zur Innenbohrung
16 des Trägrohres 1 verlaufen.
Ferner mündet die Bohrung 17 des Rotors R an ihrer Außenseite in einer ringförmigen Rinne 19 des Körpers 10 des Segnerrades T1 durch eine Reihe von schrägen Öffnungen 20, deren Achsen einen Winkel von etwa 90° mit den Achsen der öffnungen 18 im Rohr 1 bilden. Die" Richtung dieser Achsen ist so gewählt, daß die aus den ' Öffnungen 18 austretenden Flüssigkeitsstrählen, welche die Seitenflächen der öffnungen 20 in der Wand des Rotors R treffen, danach streben, diesen entgegen dem Pfeil/1 zu drehen (Fig. 2).
Als Ergebnis ist festgehalten, daß der Rotor R und die' von ihm getragenen Teile einem ersten um das Beharrungsvermögen der sich drehenden Teile verminderten Drehmoment im Sinne des Pfeiles f1 unter der Wirkung1 des Rückstoßes der aus den Schrägdüsen 15 & austretenden"_ Flüssigkeitsstrahlen sowie einem zweiten Drehmoment unterworfen ist, das dem erster en Drehmoment entgegenwirkt und von dem Stoß der aus äe'ri Öffnungen 18 austretenden Strahlen auf die Wände der Öffnungen 20 des Rotors herrührt. Durch entsprechende Wahl der Öffnungen 18 und 20 sowie der Schiefstellung der Achsen DD und EE der Düsen 15 & läßt sich erreichen,'daß das erstere Drehmoment überr wiegt. Der Rotor dreht sich also im Sinne des Pfeiles f1.
Die Erfahrung zeigt, daß bei einer Schiefstellung der Achsen DD und EE von etwa 5° gegen die Radialrichtung'und bei der dargestellten Ausbildung der Kanäle und Öffnungen die Drehgeschwindigkeit des Rotors im Sinne des Pfeiles Z1 praktisch konstant ist, wenn der Speisedruck zwischen 2 und 12 kg/cm2 schwankt.
Auf jedem radialen Arm 5 des Rotors R ist ein Segnerrad T2 angebracht, das nur zur Reinigung dient. Die Anordnung der Räder T2 auf den Armen 5 ist praktisch identisch mit derjenigen der Räder T1 auf dem Teil 4 des Rotors. Auch hier hat jedes Segnerrad T2 (Fig. 1 und 4) einen ringförmigen Körper 21, der mit Ansätzen 22 versehen ist, welche Düsen aufnehmen. Die Düsen 23 α sind radial angeordnet, während andere Düsen 23 b schräggestellt sind, um die Drehung des Segnerrades Γ2 z. B. in Richtung des Pfeiles f2 (Fig. 4) zu bewirken.
Das Rad T2 ist beispielsweise mit Schrauben 24 an einem Ring 25 befestigt, der seinerseits drehbar auf
so dem Arm 5 des Rotors R gelagert ist und für das Rad T2 die gleiche Aufgabe hat, welche für das Rad T1 von dem Teil 4 des Rotors gegenüber dem Tragrohr 1 übernommen wird. Der Ring 25 ist auf dem Arm 5 mittels zweier Kugellager 26 und 27 gelagert, wobei das Ganze auf dem Arm 5 axial durch einen Anschlagstopfen 28 gehalten wird, der bei 29 in einen Gewindeteil des Rohres 5 eingeschraubt, ist.
Um die Verteilung der Flüssigkeit zu ermöglichen und gleichzeitig'ein Widerstandsmoment zu erzeugen, das die Beibehaltung einer im wesentlichen konstanten Drehgeschwindigkeit des Segnerrades T2 für alleDrücke zwischen z. B. 2 und 12 kg/cm2 gestattet, ist die Ausbildung der Verteilungskanäle und Führungen analog derjenigen, die bei dem Segner rad T1 beschrieben wurde. Demgemäß ist das Tragrohr 1 mit einem zweiten Satz von Öffnungen 18a ausgestattet (Fig. 1), die den Öffnungen 18 entsprechen. Außerdem ist das Rohr 5 mit Öffnungen 30;versehen, die im wesentlichen tangential zur Innenbohrung 31 des Rohres verlaufen. Diese Öffnungen 30 münden in einen Ringraum 32 des drehbaren Ringes 25 in einer Richtung, die im wesentlichen senkrecht zu schrägen Öffnungen 33 in dem Ring 25 steht. Die Öffnungen 33 ihrerseits .münden in einen Ringraum 34 des Düsenträgers 21.
Die Vorrichtung wird vervollständigt durch einen Schutzkäfig, der zur Vermeidung jeder Berührung der Wasserräder mit den Wänden des zu reinigenden Hohlraumes dient. Dieser Käfig umfaßt eine Scheibe 35, die durch eine Schraube 36' und eine Mutter 37 mit dem Stopfen 8 verbunden ist, welcher das Tragrohr 1 abschließt Und den "Rotor R hält.
In die Scheibe 35 sind bei 38 mehrere Stangen 40 eingesetzt und bei 39 angeschweißt, die so gebogen sind, daß sie die Segnerräder T1 und T2 nicht berühren.
Ihre Enden 41 liegen in höhlzylindrischen Flächen von Haltefüßen 42, die an den Sockel 2 angegossen oder angesetzt sind. Die Stangen 41 sind vorzugsweise bei 43 an diese Püße42 angeschweißt. Schließlich sind die Stangen untereinander z. B. durch einen inneren Ring 44 und einen äußeren Ring.45 miteinander verbunden, die ebenfalls mit den Stangen verschweißt sind.
" Die Arbeitsweise dejvVor richtung ist ohne weiteres verständlich. Wasser ödeuf eine'andere Druckflüssigkeit wird in. die Bohrung 16 des Trägrohres eingelassen.
Das Wasser geht durch die Öffnungen 18 und 18 α hindurch und gelangt so durch die beschriebenen Kanäle und Führungen zu den Düsen, der Segnerräder-T1 und T2. ; "-■■■''
Das Wasserrad T1 treibt den Rotor R um die Achse AA im Sinne des Pfeiles f1, so daß die Achsen Slider
Segnerräder T2 einen Kegel um die Achse AA beschreiben. Infolgedessen dreht sich die Ebene, in welcher die von jedem Wasserrad T2 austretenden Strahlen spritzen, um die Achse^i und bestreicht so das ganze Volumen, welches diese Achse AA umgibt, während die vom Antriebsrad T1 ausgehenden Strahlen eine Fläche bestreichen, die stets senkrecht zur Achse AA verläuft.
In Fig. 5 ist eine Anwendungsmöglichkeit der Vorrichtung zum Reinigen eines Tankwagens 46 dargestellt. Der Tankwagen ist mit einem Mannloch 47 versehen und z. B. durch zwei Scheidewände 51 in drei Kammern 48, 49 und 50 aufgeteilt. Die Kammern werden nacheinander gereinigt. Hierzu wird die Reinigungsvorrichtung nacheinander beispielsweise in die Stellungen I, II und III gebracht, wobei sie an einem Knierohr 52 befestigt ist, das mit einem Flansch 53 am Sockel 2 der Vorrichtung befestigt ist. Das Rohr 52 ist beispielsweise verschiebbar in einem Kugelgelenk 54 angebracht, das in einem Träger 55 drehbar ist, welcher mittels Bajonettverschluß od. dgl. am oberen Flansch des Mannlochs 7 befestigt werden kann. Ein Schlauch 56 ist an das Rohr 57 angeschlossen.
Indem die Reinigungsvorrichtung nacheinander in die Stellungen I, II und III gebracht wird, wobei das Rohr 52 nacheinander die Stellungen 52, 52 a und 52 b einnimmt, wird sehr rasch eine vollständige Reinigung des Tankwagens erreicht. Die verwendete Flüssigkeit kann selbstverständlich in jeder geeigneten Zusammensetzung vorhanden sein, z. B. Wasser mit einem entsprechenden Reinigungszusatz oder auch eine Flüssigkeit, die der im Tankwagen oder Behälter zu speichernden Flüssigkeit entspricht, also z. B. Benzin, Masut usw.
Die Vorrichtung benötigt keine einzige Dichtung, da Flüssigkeitsverluste keinen Nachteil bilden. Sie ist außerdem außerordentlich einfach gebaut und zeigt praktisch keine Abnützung, da die drehbaren Teile auf Kugellagern 6, 7, 26 und 27 gelagert sind.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt.

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Reinigungsvorrichtung für schwer zugangliehe Hohlräume, insbesondere für die Behälter von Tankwagen und dergleichen mit mindestens einem Segnerrad, das mit Düsen zur Abgabe von Strahlen der Reinigungsflüssigkeit versehen ist und das von einem Rotor getragen ist, durch welchen die Flüssigkeit auf die verschiedenen Düsen verteilt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Erzielung etwa konstanter Drehgeschwindigkeiten jedes Segnerrades (T1 und/oder T2) für verschiedene hydraulische Drücke die inneren Verteilungsöffnungen (18 und 20 bzw. 30 und 33) für das betreffende Segnerrad und mindestens eine Düse (15 b bzw. 23 b) des betreffenden Segnerrades derart angeordnet sind, daß sich zwei verschiedene Drehmomente von entgegengesetzter Richtung ergeben, deren Unterschied die Drehgeschwindigkeit des Segnerrades bestimmt.
2. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Düse (15 b oder 23 b) jedes Segnerrades gegen die Radialrichtung geneigt ist und die Verteilungsöffnungen (18 und 20 bzw. 30 und 33) gegenseitig in Richtungen angeordnet sind, die sichpaarweise schneiden.
3. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, mit einem konzentrisch zum Rotor angeordneten und letzteren in Drehung versetzenden Segnerrad und mindestens einem weiteren Segnerrad, dessen Achsenrichtung von derjenigen des Rotors abweicht, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Segnerrad (T1 oder T2) aus einem ringförmigen Körper (10 bzw. 21) besteht, der die Düsen (15 a und 15 & oder 23 a und 23 b) trägt und mit einem Ringraum (19 oder 34) versehen ist, sowie auf einem drehbaren Träger befestigt ist, der im Falle des Antriebsrades (T1) durch den Rotor (R) und im Falle der nur zum Reinigen dienenden anderen Segnerräder (T2) durch einen Ring (25) dargestellt ist, der seinerseits auf einem Arm (5) des Rotors (2) drehbar gelagert ist.
4. Reinigungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen aus einem Rohr (1) bestehenden festen Träger aufweist, um welches ein zweites mit hohlen Armen (5) versehenes und den Rotor (R) darstellendes Rohr (4) drehbar ist, wobei das Antriebsrad (T1) auf dem rohrförmigen Teil des Rotors befestigt ist, während jeder Arm (5) ein Reinigungssegnerrad (Γ2) trägt.
In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschriften Nr. 2 030 194, 2 074 052.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
©909· 770/15 4-.Ϊ0
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