DE1807812A1 - Einrichtung zur Reinigung von Behaeltern,insbesondere OEltanks von Tankschiffen - Google Patents

Description

• Einrichtug zur Reinigung von Behältern, insbesondere öltanks von Tankschiffen Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Reinigung von Behältern, insbesondere Öltanks von Tankschiffen mit Wasserstrahldüsen, die durch eine hydraulische Schwenkvorrichtung schwenkbar sind.
• Infolge der ständig wachsenden Größe von Tankschiffen werden auch entsprechend leistungsfähigere Reinigungsvorrichtungen benötigt. Eine Reinigungsvorrichtunge Be-Filter, wie sie die Öltanks von Tankschiffen darstellen, muß nicht nur entsprechend leistungsfähig, sondern auch leicht bedienbar sein.
• An Reinigungseinrichtungen der vorliegenden Art werden insbesondere die Forderungen gestellt, daß sie starke und weitreichende Wasserstrahlen liefern, daß sie aus arbeitsökonomischen Gründen leicht bedienbar sind und daß sie im Aufbau und in der Wartung einfach und billig sind.
• 15 sind Reinigungseinrichtungen bekannt, bei denen die Rückwirkungskräfte der ausgestoßenen Strahlen zum Antrieb der Sc]l^renkvorrichtung dienen. Hierbei werden dann jedoch Untersetzungsgetriehe mit verhältnismäßig großem Untersetzungsverhältis erforderlich, da im allgemeinen eine langsame Schwenkung der Wasserstrahlen gefordert wird, um die Reinigungswirkung zu erhöhen. Große Untersetzungsverhältnisse lassen sich bei den bekannten Einrichtungen jedoch wegen der hohen Reibungskräfte und der Gefahr von Störungen durch Verunreinigungen nur schwierig erzielen. Außerdem wird die Reichweite der Wasserstrahlen verringert, wenn ein Teil der Energie der Wasserstrahlen für den Antrieb der Schwenkvorrichtung verwendet werden muß.
• Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde diese Nachteile zu vermeiden und eine kräftige, ausgewogene und kompakte Einrichtugn anzugeben, die starke Wasserstrahlen liefert, die langsam geschwnkt werden können und für die die volle Energie des speisenden Druckwassers zur Verfügung steht.
• Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art durch gelöst, daß die Schwenkvorrichtung einen druckwasserbetätigten hin- und hergehenden Kolben sowie ein durch die Kolbenstange betätigtes Klinkengetriebe enthält, das eine drehbare Antriebswelle antreibt, mit deren Ende ein mit ihr umlaufender Däsenkörper verbunden ist, und daß die Antriebswelle von eine feststehenden Schneckenrad konzentrisch umgeben ist, dessen Hauptteil die Außenwand des Düsenkörpers durchsetzt, freiliegt und mit einem Zahnrad kämmt, das auf einer am Düsenkörper befestigten Lager welle frei drehbar gelagert und mit einem düsentragenden Düsenhalter verbunden ist.
• Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindund sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
• Bei der vorliegenden Einrichtung wird also eine Schwenkvorrichtung verwendet, bei der die Kraft für die Drehung der Düsen und die Drehzahl frei wahlbar sind, indem der Durchmesser des Zylinders und der wirksamen Öffnungen entsprechend gewählt werden. Da die Schwenkvorrichtung nicht durch die Rückstoßkraft der Düsen angetrieben wird, sondern durch abgezweigtes Druckwasser, liefert die Einrichtung sehr weitgehende und starke @asserstrahlen.
• Weitere Vorteile der Erfindung sind einfacher, störungsfreier und leicht drehbarer Aufbau, Freiheit von riege.
• und Verwindungs@räften, wie sie bei den bekannten Winrichtunge dieser Art durch die Strahlräckwirkung auftreten, und Freiheit von Beschränkungen, die sich bei der Ausnutzung der Rückstoßhraft zum Antrieb ergeben. Die vorliegende Einrichtung kann daher auch fär schr große @ehälter, z.B. die Öltanks von Tankschif fen, verwendet werden.
• Ein erstes Merkmal der vorliegenden Einrichtung, die sich dadurch besonders für die Tanks von Tankschiffen und dgl.
• eignet besteht in der Verwendung einer hydraulischen Schwenkvorrichtung, die, wie noch naher erlautert wird, von den Düsen etrennt ist und unabhängig von der Rückstoßkraft der ausgesto-@enen Tasserstrahlen die Düsen schwenkt. Die Energie der ausgestoßenen Wasserstrahlen steht daher vollständig für die Reinigung zur Verfügung und die Reichweite der Strahlen ist im Vergleich zu den @ckannten Einrichtungen dieser Art wesentlich größ@er. @an kann daher mit einer einzigen Einrichtung große Räune reinigen.
• in zweites Werkmal der vorliegenden Erfindung besteht in der Verwendung eines Schneckengetriebes in der Schwenkvorrichtung. @enn das Schneckenrad auf der Antriebswelle montiert ist die durch das Druckwasserleitungsrohr verlauft und das zugchörige Zahnrad durch entsprechend Formgebung des Nauptkörpers der Einrichtung, der das Schneckenrad und das Zahnrad umgibt, in nächster Nähe angeordnet werden kann, ergibt sich ein sehr gedrängter Aufbau bei gleichzeitig sehr kleinen Schwenk geschwindigkeiten.
• Ein dritter Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin. daß di Antriebswelle zur Drehung der Düsen den mittleren Teil des Druckwasserleitungsrohres durchsetzt, daß die Antriebswelle ferner durch das hohle Schneckenrad frei drehbar jefährt un@ mit dem Däsenkörper se verbunden ist, daß dieser mit ihr umläuft, daß ein mit dem Schneckenrad kämmendes Zahnrad und ein mit diesem verbundener Düsenhalter auf der Lagerwelle frei drehbar so gelagert sind, daß sich eine sehr langsame Drehung der Düsen, z.B. eine Umdrehung in 45 Minuten, bei gleichzeitig sehr gedrängtem Aufbau der Einrichtung ergibt.
• C;enäß einer Ausgestaltung der Erfindung, auf die besonders hingewiesen erden soll, sind zwei um 1800 versetzte Düsen, gegebenenfalls drei um 1200 versetzte-Düsen oder eine entsprechend größere Anzahl symmetrisch angeordneter Düsen vorgesehen, so daß sich die Reaktionskräfte der ausgestoßenen Strah len aufheben und die Einrichtung leicht betätigt werden kann.
• Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung hat die die Düsen automatisch schwenkende hydraulische chrenlvorrichtung ein einen Kolben aufnehmendes sehr kompaktes Gehäuse und wird durch den Druck der Reinigungsflüssigkeit, z.B. Seewasser und dgl., betätigt. Die Antriebswelle, die in der Druckwasserleitung verläuft, wird durch ein Klinkengetriebe bet ätigt. Das kammerartige Gehäuse kann leicht in einen Hauptkörper und einen Deckel aufgeteilt werden; da der Hauptkörper des Antriebs der Schwenkvorrichtung kammerförnig und sehr kompakt ist, läßt er sich leicht handhaben. Da nur flüssiges Druckmittel benötigt wird hereitet die Anwendung in explosionsgefährdeten Räumen keine Schwierigkeiten. Da die Kammer aus zwei Teilen (Gehäuse und Deckel) besteht, sind die inneren Teile zur Wartung und Reparatur leicht zugänglich.
• Gen. ä einer Ausgestaltung der Erfindung enthält der Kolben der Schwenkvorrichtung ein Loch zum Durchtritt von Flüssigkeit, das von der Druckseite her durch ein Steuerventil verschließbar ist. ES ist eine Ventilöffnungsfeder vorgesehen, die das öffnen des Steuerventils beschleunigt, ferner eine Schließfeder, die die Wiederherstellung des Ruhezustandes gewährleistet, weiterhin ein Ventilöffnungsglied zur Beschleunigung der Offnung des Ventils, indem eine in öffnungsrichtung wirkende Kraft ausgeübt wird, wenn das Ventil öffnen soll und unter dem Druck einer Öffnungsfeder steht. Hierdurch wird ein präzises Arbeitender hin- und hergehenden Betätigungsvorrichtung für das Klinkengetriebe durch den Flüssigkeitsdruck gewährleistet.
• Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert, es zeigen: Fig 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Einrichtung gemäß der Erfindung; Fig. 2 einen Vertikalschnitt einer hydraulisch betägten Schwenkvorrichtung im Zustand kurz vor der Betätigung eines in ihr enthaltenen Kolbens; Fig 3 einen Vertikalschnitt der Schwenkvorrichtung in Zustand kurz vor der Betätigung eines Steuerventils und während der Bewegung des Kolbens, und Fig. 4 eine Schnittansicht der Schwenkvorrichtung im Zustand kurz nach der Betätigung des Steuerventils.
• In Fig. 1 ist mit 15 ein auf dem Oberdeck UDF eines Schiffes oder dgl, vorgesehener Flansch bezeichnet, an dem ein L-förmiger Krümmer 16 zur Zuführung von Reinigungswasser befestig ist. Oben ani Krümmer ist eine Armatur 17 für eine hydraulische Schwenkvorrichtung 2 angebracht. Mit dem Flansch 15 ist ein nach' unten führendes Druckwasserrohr 18 verschweißt, auf das ein Verbindungsstück 19 folgt, an dem ein Düsenkörper 7 über ein Radiallager 20 frei drehbar befestigt ist.
• Im Krümmer 16 ist ein Druckwasseranschluß 1 vorgesehen, der über eine Leitung 21 und ein Filter 14 mit der hydraulischen Schwenkvorrichtung verbunden ist. Die Schwenkvorrichtung wird weiter unten noch näher erläutert. Sie enthält einen Kolben zur Betätigung einer Klinke 3, durch die ein Klinkenrad 4 in Pfeilrichtung gedreht wird. Mit dem Klinkenrad ist eine obere Antriebswelle 4 verbunden, die durch das Klinkengetriebe in Pfeilrichtung gedreht wird. Die obere Antriebswelle 5 tritt durch eine Dichtung 22 in den Seewasserzuführungskanal im Krümmer 16 ein und ist an ihrem unteren Ende lösbar mit einem Kupplungsring 23 einer unteren Antriebswelle 5' verbunden. Die untere Antriebswelle 5', die also ebenfalls in Pfeilrichtung umläuft, ist am unteren winde mittels eines Keiles 6 rit dem Düsenkörper 7 verbunden, der dementsprechend ebenfalls in pfeilrichtung gedreht wird. Die untere Antriebswelle 5' durchsetzt frei drehbar ein hohles Schneckenrad 3, dessen oberes Ende fest mit dem Verbindungsstück 19 verschraubt ist, während der rittlere Teil die Außenwand des Düsenkörpers 7 durchsetzt und das untere Ende fest mit einem Ausgleichskolben 13 verschraubt ist der im unteren Teil des Düsenkörpers frei verschiebbar gelagert ist.
• Das Schneckenrad 8 steht also fest und dreht sich nicht. Die untere Antriebswelle 5' dreht sich im Schneckenrad und der Düsenkörper 7 dreht sich außen herum. Der Ausgleichskolben dient zur Kompensation der im Düsenkörper 7 auftretenden Axialkraft.
• Am Düsenkörper 7 ist eine quer zu ihm verlaufende Düsenlagerwelle 24 befestigt, an der ein Düsenhalter 11 mittel eines Ausgleichskolbens 25 gelagert ist. Der Düsenhaltcr 11 ist nit einem in das Schneckenrad 3 eingreifenden Zahnrad 9 durch einen Keil 10 verbunden. Am Düsenhalter sind zwei Düsen 12 angebracht, die symmetrisch um 1800 versetzt in derselben Ebene angeordnet sind. Wenn also das Zahnrad S am Umfang des festen Schneckenrades 8 antgreift, dreht es sich integral mit dem Düsenkörper 7 und die Düsen 12 erden durch das Schneckenrad 8, das Zahnrad 9 und den Düsenhalter 11 in Pfeilrichtung gedreht. ei der dargestellten Ausführungsforn führen die Düsen 12 für je 45 Umdrehungen des Düsenkörpers 7 eine Umdrehung aus. Wenn eine Umdrehung des Düsenkörpers 7 eine @inute dauert, drehen sich die Düsen 12 in ungefähr 45 Minuten einmal um die Welle 24 , so daß eine vollständige Reinigungsoperation 45 Minuten erfordert, Das in den Krümmer 16 eingeführte Reinigungswasser fließt in. Richtung der gestrichelten Pfeile, bis es schließlich aus den Düsen 12 austritt. Der Ausgleichskolben 25 dient zur Kompensation der auf den Düsenteil ausgeübten Schubkraft.
• Die hydraulische Schwenkvorrichtung 2 ist in den Fig 2 bis 4 genauer dargestellt. Sie weist ein Gehause 31 mit einem Deckel 32 auf. Das Gehäuse 31 enthält einen Kolben 33, der dauernd unter dem Druck einer Rückholfeder 34 steht. In der Mitte des Kolbens befindet sich ein Loch 35 zum Durchtritt von Flüssigkeit. Am @olben 33 ist eine erste Führung 34 befestigt, in der ein Steuerventil 36 angeordnet ist, das das Loch 35 von der Druck seite her verschließt. Auf das eine Ende des Steuerventils ist eine mutter 3e fest aufgeschraubt. Zwischen der Mutter 38 und der Fährung 37 befindet sich ein Öffnungs-Druckfeder 39.Am Geiruse 31 ist mittels des Deckels 32 eine zweite Führung 40 befestigt. In der zweiten Führug ist ein ringförmiges Ventilöffnungsglied 41 frei verschiebbar gelagert und außerdem ein Federh@gel 42 fest eingeschraubt. Zwischen die Mutter 38 und dem Federbägel 42 ist eine Ventilanfangsöffnungsfeder angeordnet. Zwischen dem Öffnungsglied 41 und der zweiten Führung 40 befindet sich eine Ventilendöffnungsfeder 44. Das Ende des Steuerventils 36 wird von einer Buchse 45 aufgenommen. Das Filter 14 enthält ein Sieb 46, das durch eine Druckfeder 47 gehaltert ist. Das zur Betäti und dienende Druckwasser tritt durch einen Einlaß 48 in das 3 ilter 14 ein un durch ein Loch 49 aus diese; aus.
• Die beschriebene Schwenkvorrichtung enthält die vier edern 34 39. 43 und 44, deren Funktion nun erläutert werden soll: Fie @ückholfeder 34 dient zur Rückführung des Kolbens 3 in die Ruhelage. Die Öffnungs-Dnckfeder 39 drückt das Steuerventil 36 nuf. Die Feder 36 drückt das Steuerventil am anfänglichen Teil der Betätigung des kolbens nach unten. Dies ist in der Zeitspanne, in der der Innondruck im Zylinder niedrig ist, erforderlich. Die Feder 44 drückt das Steuerventil 36 am Ende der @etäti@un des kolbens auf, also während das Steuerventil 36 arbeitet.
• 2 ,. 2 zeigt die Stellung des olbens vor dem Beginn des Arbeitszyklus. Die Rückholfeder 34 ist relativ wenig zusammengedräckt, die Feder 39 und die Feder 43 stehen unter Druck, w@hrend die Feder 44 ausgedehnt ist. Das Steuerventil 36 ist geschlossen. Wenn nun Druckwasser durch den Einlaß 48, das Sieb 46 und das Loch 49 in den einen Zylinder bildenden Teil des; Gehauses 31 eintritt, wird ein der.Rückholfeder 34 entgegen wirkender Druck auf die rechte Seite des Kolbens 33 ausgeübt.
• Fig. 3 zeigt den Zustand des Steuerventils vor dem Beginn der Betätigung wahrend s-ich der Kolben in Bewegung befindet. In diesem Zustand wandert der Kolben 33 nach links, wobei die Rückholfeder 34 und die Öffnungsfeder 39 zusammengedrückt werden. Die Feder 43 ist entspannt, während die Feder 44 zusammengedrückt ist.
• Im dargestellten Zustand ist das Steuerventil 36 noch geschlossen, während sich der Kolben 33 weiter nach links bewegt.
• Das Ventilöffnungsglied 41, das durch die futter 33 des mit dem Kolben 33 nach links verschobenen Steuerventils 36 gedrückt wird, kommt in Berührung mit einem Stufenteil der zweiten Führung 40.
• Das Steuerventil 36 wird also in seiner Verschiebung durch das Ventilöffnungsglied 41 behindert. Wenn sich der Kolben 33 weiter nach links verschiebt, hebt sich das Steuerventil 36 vom Kolben 33 ab und der Wasserdruck wirkt nun auf die Stirnflache des Steuerventils 36, wodurch dieses betätigt wird. Dabei wird das Steuerventil 36 durch die Druckkraft der beiden Federn 39 und 44 schnell geoffnet.
• Fig. 4 zeigt den Zustand des 'steuerventils unmittelbar nach Beginn seiner Öffnung, d.h. in dem Zustand, in dem das Steuerventil geöffnet ist und die Rückwärtsbewegug des Kolbens 33 beginnt. In diesem Zustand ist die Rückholfeder 34 gespannt di Feder 39 ist schwach zusammengedrückt, die Ventilanfangs-Schließfeder 43 ist verlängert und die Feder 44 ist leicht zusammengedrückt. In diesem Zustand ist das Wittelloch im Kolben 33 geöffnet und Wasser strömt vom rechten Teil des Gehäuses durch dieses Loch zur anderen Seite des Kolbens 33, so daß dieser durch die Rückholfeder schnell wieder nach rechts in die in Fig. 2 dargestellte Stellung verschoben wird.
• Die hin- und hergehende Bewegung des kolbens 33 wieaerholt sich zyklisch. wobei Jeweils die in den Figuren 2, 3 und 4 dargestellten Stellunfeen nacheinander durchlaufen werden.

Claims (3)

Patentansprüche

1. Einrichtung zur Reinigung von Behältern, insbesondere Öltanks von Tankschiffen, mit Wasserstrahldüsen, die durch eine hydraulische Schwenkvorrichtung schwenkbar sind, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Schwenkvorrichtung (2) einen druckwasserbetätigten hihn- und hergehenden Kolben (33) sowie ein durch die kolbenstange betätigtes Klinkengetriebe (3, 4) enthält, das eine drehbare Antriebswelle (5, 5') antreibt, mit deren Ende ein mit ihr umlaufender Düsenkörper (7) verbunden ist, und d;iß die Antriebswelle von einem feststehenden Schneckenrad (.) konzentrisch umgeben ist, dessen Fauptteil die Außenwand des Düsenkörpers durchsetzt, freiliegt, und @it einem Zahnrad (9) kämmt, das auf einer am Düsenkörper befestigten Lagerwelle (24) frei drehbar gelagert und mit einem D@sen (12) tragenden Düsenhalter (11) verbunden ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1 d a d u r c n ; ek e n n z e i c h n e t, daß die Antriebswelle (5, 5') durch den mittleren Teil eines Druckwasserleitungsrohres (16, 18) verläuft, das durch eine Leitung (21) sit der hydraulischen Schwenlvorrichtung (2) verbunden ist; daß das Druckwasserleitungsrohr am einen Ende eine Armatur (17) fär die Schwenkvorrichtung (aufweist), die das Klinkengetriebe (3, 4) für die Antriobswelle (3, 5') enthält; und daß am anderen Ende des Druckwasserleitungsrohres der Düsenkörper (7) frei drehbar gelagert ist welcher mit der Antriebswelle umläuft, Druckwasser aus dem Druckwasserleitung rohr aufnimmt und durch eine Öffnung am Umfang der Lagerwelle (L4) in den Düsenhalter (11) liefert.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, g e k e n nz e i c h n e t d u r c h mindestens zwei, vorzugsweise mindestens drei radial gerichtete Düsen (12), die mit symmetrischen Winkelabständen in einer zur Lagerwelle (24) senkrechten Ebene angeordnet sind 4. @inrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, d a d u r c h e e k e n n z e i c h n e t, daß am Ende des Schneckenrades (8) ein im Ende des Düsenkörpers (7) frei drehbaner Ausgleichskolben (13) befestigt ist und daß am Ende der Lagerwelle (24) ein @@ Düsenhalter (11) frei drehbarer weiterer Ausgleichskolben (25) angeordnet ist.

3. Einrichtung nach einen der Ansprüche 1 bis 4, d ad u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die hydraulische Schwenkvorrichtung (2) ein Gehäuse (31) mit ahnehmbarem Deckel (32), eine Öffnung (49) zur Zuführung und einer Öffnung zur Ableitung von Druckwasser, ferner den Kolben (33), der im Gehäuse verschiebbar gelagert ist und eine Öffnung (33) aufweist, die von der Druckseite des Kolbens durch ein Steuerventil (36) verschließbar ist, und eine auf der dein Steuerventil en@egengesetzten Seite angeordnete R@ckholfeder (34) enthält.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, g e k e n n z e i chn e t d u r c h eine Ventilöffnungsfeder (39), die das Steuerventil (36) dauernd in Öffnungsrichtung vorspannt und zu dessen Bet@tigung dient, eine Ventilschließfeder (43), die das Steuerventil zu Beglinn des Arbeitshubes des Kolbens (33) geschlossen h@lt, und ein dritte Feder (44), die das Steuerventil im letzten @eil des Arbeitshubes des Kolbens öffnet.

7. @inrichtun nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß am Kolben (33) eine erste Führung (37) befestigt ist; daß am Gehäuse (31) eine zweite Führung (40) befestigt ist, bezüglich der die erste Führung frei gleiten kann: daß am Steuerventil (36) Zefestigungselemente (38), z.B.

@uttern, angebracht sind; daß in der zweiten Führung ein Ventilöffnungs lied (41) gelagert ist, daß eine bestimmte Strecke frei vorschiebbar ist; daß die Ventilöffnungsfeder (39) zwischen der ersten Führung (37) und den Befestigungselementen (38) angeordnet ist; daß die Ventilschließfeder (43) zwischen der zweiten Führung (40) und den Befestigungselementen (3@) angeordnet ist und daß die dritte Feder (44) zwischen der zweiten Führung (40) und dem Ventil@ffnungsglied (41) angeordnet ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 5, 6 oder 7, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß an einem ein Loch (49) zur Zuführung von Druckwasser aufweisenden Teil des Gehäuses (31) ein an eine Druckwasserleitung (21) angeschlossene Filter (14) befestigt ist, das ein Sieb (46) enthält, welches unter dem Druck einer Feder (47) steht,