DE1557575B2 - Vorrichtung zum reinigen von tanks od.dgl - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Reinigen von Tanks od. dgl. mit einem Zuführrohr für das der Reinigung dienende Strömungsmittel, einem um das Abgabeende des Rohres rotierenden, durch eine Antriebseinheit angetriebenen Düsenträger, an dem eine oder mehrere rotierende Düsen angeordnet sind, wobei zwischen die oder jede Düse und das Zuführrohr Zahnräder geschaltet sind, die bei der Rotation des Düsenträgers um die Achse des Zuführrohres die oder jede Düse um ihre eigene Achse in Relativdrehung gegenüber dem Düsenträger versetzen. Eine solche Vorrichtung ist aus der USA.-Patentschrift 3 001 534 bekannt.

Bei dieser bekannten Vorrichtung hat es sich als nachteilig erwiesen, daß das aus den Düsen ausströmende Reinigungsmittel nicht jeden Punkt des zu reinigenden Tanks od. dgl. erreicht, sondern daß blinde Flecken entstehen, die von dem Düsenstrahl nicht erfaßt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der durch die USA.-Patentschrift 3 001534 bekanntgewordenen Gattung zu schaffen, bei der es sichergestellt ist, daß der aus den Düsen austretende Reinigungsmittelstrahl unter Vermeidung blinder Flecken jeden Punkt des zu reinigenden Tanks od. dgl. erreicht, so daß ein vollständiges Beaufschlagen der zu reinigenden Innenfläche mit Reinigungsmittel gewährleistet ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Rotationsachse der oder jeder Düse relativ zum Düsenträger schräg zur Rotationsachse des Düsenträgers angeordnet ist.

Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Maßnahme, die Rotationsachse der Düsen schräg zur Rotationsachse der Düsenträger anzuordnen, wird überraschenderweise erreicht, daß jeder Punkt der zu reinigenden Innenfläche durch das Reinigungsmittel tatsächlich erreicht wird, ohne daß blinde Flecken entstehen, zu deren Beseitigung sonst zusätzliche, verhältnismäßig komplizierte konstruktive Maßnahmen erforderlich wären.

Die Antriebseinheit umfaßt vorzugsweise eine strömungsmittelgetriebene Turbine, die nahe dem Düsenträger angeordnet ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den

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Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden Divergenz aufweist, dann wird der direkt vor dem

näher erläutert. Es zeigt Zuführrohr 1 befindliche »blinde Fleck«praktisch auf

F i g. 1 schematisch im Schnitt ein Ausführungsbei- 0 vermindert, und die Streuung wird gleichfalls dazu

spiel der Erfindung, führen, daß etwas von dem Strömungsmittel nach

F i g. 2 schematisch im Schnitt Zuführrohr und 5 »rückwärts« relativ zur Begrenzungsebene gelangt.

Düsenträger eines zweiten Ausführungsbeispiels nach Wenn erforderlich, kann dies durch Verminderung

der Erfindung und des Winkels, welchen der Kanal 9 mit der Achse des

F i g. 3 schematisch im Schnitt ein Gehäuse zur Rohres 1 bildet, ausgeglichen werden. Eine solche

Unterbringung der Vorrichtung nach dem zweiten Winkelverminderung vermindet ferner das Ausmaß

Ausführungsbeispiel. io des notwendigen Streubereichs in dem Strahl, um

Wie F i g. 1 zeigt, ist das Zuführrohr 1 für das rei- den »Winden Fleck« in einem gegebenen Abstand

nigende Strömungsmittel an einem Ende geschlossen von der Düse auszugleichen.

und weist eine Reihe von radialen Durchlässen 2 Eine solche Vorrichtung ist insbesondere zur Reinahe dem geschlossenen Ende auf. An dem Abga- nigung von offenen Behältern geeignet, wo es nachbeende des Zuführrohrs 1 ist mittels zweier Kugella- 15 teilig wäre, wenn der Waschstrahl Reinigungsmittel ger3 und 4 ein Düsenträger 5 zwischen einer Mut- nach rückwärts aus dem Behälter hinausschleudern ter 6 und einer Schulter 7 gehalten. Der Düsenträ- würde. Durch Auswahl der Winkel zwischen der Roger 5 hat eine zentrale, sich erweiternde Bohrung 8, tationsachse der Düse und ihrer Achse einerseits und welche im Betrieb ein reinigendes Strömungsmittel mit der Rotationsachse des Trägers 5 andererseits ist über die Durchlässe 2 abgibt und welche in Verbin- 20 es möglich, in einem weiten Bereich eine Verändedung mit einem oder mehreren Kanälen 9 steht, wo- rung des Volumens vorzunehmen, welches der Reinibei in der Zeichnung zwei Kanäle dargestellt sind. gungsstrahl erreicht.

Jeder Kanal 9 hat eine rohrförmige Erstreckung 9' Die Antriebseinheit 19 weist ein Turbinenrad 20 und, wie nur auf der rechten Seite der Zeichnung auf, welches durch eine entsprechend gelenkte Strödargestellt, eine Düse 10, die eine rohrförmige Er- 25 mung angetrieben wird und welches mit dem Kegelstreckung 10' trägt, welche über die Erstreckung 9' rad 17 über ein geeignetes Reduktionsgetriebe 21 in paßt. Verbindung steht. Vorzugsweise ist eine Druckregu-

Die Düse ist auf dem Düsenträger mittels Kugeln liereinrichtung in dem Versorgungszug des Turbinen-

12 drehbar gelagert, die sich zwischen einem Kragen antriebs angeordnet, wodurch ein Antrieb mit kon-

11 — befestigt am Düsenträger — und dem freien 30 stanter Geschwindigkeit für den Düsenträger sicher-

Ende der Erstreckung 10' befinden. Dichtringe 13 gestellt ist. Der Antrieb kann mit Mitteln zur Umlauf-

und 14 und der dichte Sitz der Glieder 9' und 10' umkehr ausgerüstet sein.

dienen dazu, den Durchgang für das Strömungsmittel F i g. 2 zeigt eine Vorrichtung, welche in ähnlicher von dem Zuführrohr 1 zu der Düse 10 strömungsmit- Weise wie diejenige nach F i g. 1 arbeitet, jedoch teldicht zu machen. Die Düse 10 trägt ein Kegelrad 35 zwei Abweichungen aufweist. Zunächst ist sie so aus-15, welches mit einem fest an dem geschlossenen gebildet, daß sie sowohl den Bereich vor als auch Ende des Rohres 1 angebrachten Kegelrad 16 den Bereich hinter der Reinigungseinrichtung bekämmt. Der Düsenträger weist gleichfalls ein fest an- streicht. Dies wird erreicht, indem wenigstens ein gebrachtes Zahnrad 17 auf, welches mit einem Aus- Paar von Kanälen 9 angeordnet ist, die in entgegengangsritzel 18 der Antriebseinheit kämmt, die sehe- 40 gesetzte Richtung weisen. Weiter können einer oder matisch bei 19 angedeutet ist. Es ergibt sich aus der beide der Bereiche wahlweise gereinigt werden, wenn Zeichnung, daß die Achse der Düse 10 um 45° zu das Verteilerrohr auf einem Doppelzuführrohr anihrer Rotationsachse relativ zum Düsenträger 5 ver- geordnet ist (s.Fig. 2), und die wahlweise Einsteldreht ist und daß die Rotationsachse nach außen lung mittels eines Mehrwegventils in der Reinigungsvon dem Abgabeende des Zuführrohres aus in einem 45 mittelzuführleitung an einer Stelle, die von der Reini-Winkel von 45° zu deren freiem Ende gerichtet ist. gungseinrichtung entfernt ist, bewirkt wird.
Die Kegelräder 15 und 16 haben eine ungleiche An- Das Zuführrohr 1 ist bei einem Ausführungsbeizahl von Zähnen. spiel eine koaxiale Anordnung eines äußeren Roh-

Im Betrieb wird reinigendes Strömungsmittel dem res 1 α und eines inneren Rohres 1 b. Das äußere offenen Ende des Zuführrohres 1 zugeführt, und die 50 Rohr 1 α weist zwei Sätze von Durchlässen auf, die Antriebseinheit 19 wird in Betrieb genommen. Der entsprechend bei 2 a und 2 δ in axialem Abstand an-Düsenträger5 rotiert demgemäß um die Achse des geordnet sind. In einer Zone zwischen den beiden Zuführrohres 1 und als Folge des Getriebezuges 15 Sätzen von Durchlässen erweitert sich das Rohr 1 b und 16 dreht sich jede Düse 10 um ihre eigene Rota- nach außen und ist mit dem äußeren Rohr 1 α vertionsachse. Das von den Düsen überdeckte Anströ- 55 bunden, was zur Folge hat, daß die Durchlässe 2 b mungsvolumen hängt von den Winkeln ab, die die lediglich mit dem Rohr Ιέ in Verbindung stehen, Rotationsachse jeder Düse mit der Achse der Düse während die Durchlässe 2 α lediglich in Verbindung selbst und mit der Rotationsachse des Düsenträgers 5 mit dem Rohr 1 α stehen. Der Düsenträger 5 ist, wie einschließt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel im ersten Ausführungsbeispiel auf dem Zuführrohr betragen die beiden Winkel 45°. In diesem Ausfüh- 60 mit Hilfe der Kugellager 3 und 4 gelagert, und die rungsbeispiel ist daher das erreichte Volumen auf der Enden sind mittels Stopfbüchsen 13 und 14 aus Poeinen Seite durch einen Zylinder begrenzt, dessen lytetrafluoräthylen gut abgedichtet. In der Mitte ist Querschnitt durch den geometrischen Ort des Punk- der Düsenträger mit einem nach innen gerichteten tes X bestimmt ist, wo die Achse der Düse die Rota- Flansch 22 versehen, der zwei weitere Stopfbüchsen tionsachse der Düse relativ zu dem Düsenträger 5 65 23 und 24 aufnehmen kann. Die Dichtungen 23, 24 schneidet und auf der anderen Seite durch die werden in ihren entsprechenden Fugen mittels nicht Ebene, die diesen geometrischen Ort enthält. Wenn dargestellter Sprengringe gehalten und liegen am der von der Düse kommende Strahl eine gewisse Rohr 1 α an, wodurch das Innere des Düsenträgers 5

in zwei nicht miteinander in Verbindung stehende Räume 8 α und 8 6 geteilt wird, von denen jeder einen Auslaßkanal 9 aufweist. Die axiale Läge des Düsenträgers 5 auf dem Zuführrohr ist-.derart gewählt, daß die Dichtungen 23, 24 das Rohria zwisehen den beiden Sätzen von Durchlässen in dem letzteren abdichten, so daß das Rohria mit dem Raum 8 α über die Durchlässe 2 α und das Rohrlfi mit dem Raum 8b über die Durchlässe Ib in Ver-f. bindung steht. Jeder der Kanäle.9 ist mit Teilen, 10,. 10', 11, 12 und 15 (nicht dargestellt) ähnlich denjeni- ;. gen, wie sie bei dem Ausführungsbeispiel .nach Fig. 1 beschrieben sind, versehen,;und zwei Kegelräder. 16 sind an dem Zuführrohr befestigt und käm-. men mit den entsprechenden Zahnrädern 15, so (laß. die Düse 10 umläuft, wenn der Düsenträger um die Achse des Zuführrohres rotiert.:. ;·.-;;ί..; ■■: .^ .<

Der Antrieb des in Fig. 2 dargestellten Düsenträ- ;:■ gers erfolgt über eine an ihm Angebrachte Turbine ; 25. Diese Turbine wird über eine Strömungsmittelänzapfung durch eine oder durch beide von einem Paar.. von Leitöffnungen 26 a, 26 6 angetrieben, welche mit den entsprechenden Räumen 8 α und 8 & in Verbindung stehen. Die Turbine hat eine Ausgangswelle 27 mit einem Ritzel 28, das mit einem an dem unteren abgedichteten Ende des Rohres 1 α befestigten Zahnkranz 29 kämmt.

Im Betrieb wird reinigendes Strömungsmittel in eines oder in beide der Rohre la und Ib zugeführt, je nachdem, ob ein halbkugeliges oder ein kugeliges Strahlmuster erforderlich ist. Reinigendes Strömungsmittel gelangt gleichfalls in die Turbine 25 durch die entsprechende Öffnung 26 a, 266, und dementsprechend wird das Ritzel 28 in Rotation um die Achse des Rohres 1 versetzt. Jeder der Strahlen läuft dann gleichfalls um die Achse des entsprechenden Kanals 9.

In dem in Fig..2 dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die Reinigung des vor der Vorrichtung liegenden Bereiches durch Strömungsmittel, welches durch das Zuführrohr 1 & in den Raum 8 b und durch den unteren Düsenaufbau strömt, während die Reinigung des Bereichs hinter der Vorrichtung durch Strömungsmittel bewirkt wird, welches durch das Rohr 1 α in dem Raum 8 α und durch den oberen Dusenaufbau gelangt. :

Der Bereich, der durch jede Düse in jedem der Ausführungsbeispiele abgeschwemmt wird, kann, ausgehend von dem normalen halbkugelförmigen Muster, vergrößert oder verkleinert werden, und zwar durch Vergrößerung oder Verkleinerung sowohl des Winkels zwischen der Rotationsachse der Düse und der Rotationsachse des Düsenträgers als auch des Winkels zwischen der Rotationsachse der Düse und ihrer eigenen Achse in Abweichung von dem dargestellten Wert von 45°. Im allgemeinen werden diese beiden Winkel praktisch gleich gewählt, um zu vermeiden, daß ein überflüssiges Überlappen an einem Punkt in Linie mit der Rotationsachse des Düsenträgers stattfindet. . "

Es sollte darauf geachtet werden, daß die Anzahl der Zähne auf den Kegelrädern 15 und 16 (bei jedem Ausführungsbeispiel) nicht gleich oder daß eines ein kleines Mehrfaches des anderen sein sollte, da die zyklische Gleichlaufbewegung der Düsen in manchen Fällen ein ungleichmäßiges Reinigen "der Oberfläche eines Tanks, der gereinigt werden soll, bewirken würde. Eine wirkungsvolle Reinigung kann dadurch sichergestellt werden, daß das Verhältnis der Zahnräder 16 und 15 derart gewählt wird, daß die Umlaufgeschwindigkeit des Düsenträgers um seine Achse klein relativ zur Umlaufgeschwindigkeit jeder Düse um ihre eigene "Rotationsachse, ist. Ferner sollte die ..Wiederhplungsrate^; des Reinigung'sstrahlmusters so niedrig wie irgend möglich sein.
..Ferner wird eine gleichmäßigere Reinigung dadurch erreicht, daß eine große Anzahl von Düsen rund um die Achse des Düsenträgers vorgesehen ist, die derart angeordnet und eingestellt sind, daß sie verschiedene Winkellagen einnehmen, wenn jede einen gegebenen Punkt auf dem geometrischen Ort .der Punkte X passiert.

" Es ist möglich, die Düsen mit Einsatzstücken zu versehen, welche Turbulenzen in deriv reinigenden Strömungsmittel, das die Düse verläßt, vermindert und einen gleichförmigen Strömungsmittelstrahl sicherstellt. Ein kreuzförmiger Einsatz, der die Düsenöffnung in vier Quadranten einteilt, ist besonders empfehlenswert.

Im praktischen Gebrauch einer Vorrichtung gemäß der Erfindung ist es erwünscht, sie mit einem umgebenden Gehäuse zu versehen. Dies bietet Schutz sowohl für den Mechanismus als auch für jede leicht zerstörbare Sache, die gereinigt werden soll, wie z. B. die Innenauskleidung bei Tanks. Ein geeignetes Gehäuse aus Metall ist in F i g. 3 gezeigt, was auf eine Vorrichtung nach dem zweiten Ausführungsbeispiel paßt. Das Gehäuse weist zwei im wesentlichen glokkenartige Hauptteile 30, 31 auf, die mittels kreisrunden Flanschen 32, 33 aneinander befestigt sind. Der Boden des Teils 31 weist eine zentrale Polytetrafluor-Äthylenbüchse34 auf, und eine Zentrierschraube 35 stützt das Gehäuse drehbar in bezug auf das Rohr 1 ab. Der obere Gehäuseteil 30 weist einen Polytetrafluor-Äthylenkragen 36 auf, der in einer zentralen Öffnung 37 zum drehbaren Eingriff mit der Oberfläche des Rohres 1 gehalten ist. Jeder Teil hat eine kreisrunde öffnung 38, und das Gehäuse ist rund um die Vorrichtung mit ihren Düsen 10 und ausgerichtet mit den öffnungen 38 angeordnet. Die relativen Abmessungen sind so gewählt, daß die Düsen 10 niemals über die Grenzen des Gehäuses hinausragen. Ein vollständiger Schutz wird daher durch das Gehäuse für die zu reinigenden Behälter in dem Falle gewährleistet, daß die Vorrichtung einer rauhen Behandlung ausgesetzt ist, z.B. in das Innere eines Tanks, der gereinigt werden soll, fällt. Die allgemeine Rückfederung des Gehäuses sorgt dafür, daß der Oberflächenüberzug des Tanks nicht so leicht beschädigt wird. Während des Betriebs der Vorrichtung rotiert das Gehäuse, welches, wenn gewünscht, mit dem Düsenträger über Stege verbunden werden kann, mit der Vorrichtung und schützt sie an allen Stellen bei ihrem Umlauf.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche: . ·

1. Vorrichtung zur Reinigung von Tanks od. dgl. mit einem Zuführrohr für das der Reini-. gung dienende Strömungsmittel, einem um das Abgabeende des Rohres rotierenden, durch eine. Antriebseinheit angetriebenen Düsenträger, an : dem eine oder mehrere rotierende Düsen angeord-, net sind, wobei zwischen die oder jede Düse und: ίο das Zuführrohr Zahnräder geschaltet sind, die bei ,, der Rotation des Düsenträgers um die Achse des Zuführröhres die oder jede Düse um ihre eigene . Achse in Reiativdrehung gegenüber dein Düsenträger versetzen, dadurch/ g e k en η ζ e i c'ti - . η e t, daß _: die Rotationsachse- der oder jeder Düse (10) relativ zum Düsenträger. (5) schräg zur [ ;: Rotationsachse des Düsenträgefä angeordnet, ist.'

2. Vorrichtung nach,Anspruch 1, dadurch ge-. kennzeichnet, daß die Antriebseinheit (1) nahe dem Düsenträger (5) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch, gekennzeichnet, daß der Düsenträger (5) mit wenigstens einem Paar Düsen (10) ausgerüstet ist, die derart angeordnet sind, daß sie reinigendes Strömungsmittel in zueinander komplementäre Volumina abgeben, welche gemeinsam einen die Vorrichtung mindestens näherungsweise vollständig umschließenden kugelförmigen Raum definieren.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotationsachsen der beiden Düsen (10) in entgegengesetzte Richtungen längs einer gemeinsamen Linie weisen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuführrohr (1) aus zwei Leitungen (10, 1 b) für reinigendes Strömungsmittel zusammengesetzt ist und daß der Düsenträger (5) mit Dichtungen (13, 14, 23, . 24) ausgerüstet ist, die mit der Oberfläche des Zuführröhres (1) in Berührung stehen, derart, daß jeder Düse des Düsenpaares je eine der Leitungen zugeordnet ist.

^: 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuführrohr (1) aus einem inneren (1 b) und einem äußeren (la) koaxialen Rohr besteht und daß das innere Rohr (Ib) nach außen erweitert und mit der Wand des äußeren Rohres, verbunden ist, das seinerseits beidseits der Verbindungsstelle einen Strömungsmitteldurchlaß (2 a, 2 b) aufweist.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinheit eine strömungsmittelgetriebene Turbine (20, 25) für den Drehantrieb des Düsenträgers (5) um das Zuführrohr (1) apfweist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Turbine (25) an dem Düsenträger (5) befestigt ist und über Leitöffnungen (26 b) in dem Düsenträger (5) versorgt wird mit als Antriebsfluid dienendem Reinigungs-Strömungsmittel und daß die Ausgangswelle (27) der Turbine ein Ritzel (28) trägt, welches mit einem Zahnkranz (29) kämmt, der an dem Zuführrohr (1) befestigt ist.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch ein an jeder Düse koaxial zu ihrer Rotationsachse an- ^: geordnetes Kegelrad (15); welches mit einem an dem Zuführrohr (1) befestigten Kegelrad (16) kämmt.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinheit richtungsumkehrbar ist.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der ,;'.'■ Ansprüche i bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß : .,ein Schutzgehäuse aus Metallblech vorgesehen ;. ist; welches Hauptgehäuseteile (30, 31) aufweist, . . die iirehbar relativ zum Zuführrohr (1) angeord-■,■■■·■;■ Bei !sind,. sowie eine einer der Düsen (10) zugeordnete Deckplätte mit einer Strahldurchtritts-

.: Öffnung für die Reinigungsflüssigkeit, und daß ^: die Hauptgehäuseteile im wesentlichen kreisrunde Ausschnitte für den bzw. die Strahlen aufweist und jede Deckplatte so bemessen ist, daß .] sie im wesentlichen den zugeordneten Ausschnitt während des Betriebes schließt. .■■:■'.