DE1807812B2 - Einrichtung zum reinigen eines behaelters, insbesondere eines oeltanks eines tankschiffs - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Reinigen eines Behälters, insbesondere eines Öltanks eines Tankschiffs, mit einer hydraulischen Schwenkvorrichtung, deren Kolben eine Antriebswelle dreht, an deren Ende ein mit ihr umlaufender Düsenkörper montiert ist, an dem ein düsentragender Düsenhalter gelagert ist, der um eine qusr zur Achse der Antriebswelle verlaufende Achse drehbar ist.

Infolge der ständig wachsenden Größe von Tankschiffen werden auch entsprechend leistungsfähigere Reinigungsvorrichtungen benötigt. Eine Reinigungsvorrichtung für riesige Behälter, wie sie die Öltanks von Tankschiffen darstellen, rr.uß 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.

Es sind Reinigungseinrichtungen bekannt, bei denen die Rückwirkungskräfte der ausgestoßenen Strahlen zum Antrieb der Schwenkvorrichtung dienen. Hierbei werden dann jedoch Untersetzungsgetriebe mit verhältnismäßig großem Untersetzungsverhältnis 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.

Aus der französischen Patentschrift 1213 822 ist

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auch schon eine Reinigungsvorrichtung bekannt, bei rad und der mit diesem verbundene Düsenhalter sind welcher der Antrieb unabhängig von der Energie der aof der Lagerwelle frei drehbar so gelagert, daß sich Wasserstrahlen ist. Bei dieser Vorrichtung treibt ein eine sehr langsame Drehung der Düsen, z.B. eine Elektromotor über ein Untersetzungsgetriebe eine Umdrehung in 45 Minuten, bei gleichzeitig sehr gevernkale Hohlwelle an, an deren unterem Ende eine 5 drängtem Aufbau der Einrichtung ergibt
Düsenhalterung um eme horizontale Achse, also in Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung, auf die einer zweiten Ebene drehbar gelagert ist Zum Dre- besonders hingewiesen werden soll, sind zwei um hen der Düsenhalterung in dieser zweitenEbene dient 180° versetzte Düsen, gegebenenfalls drei um 120° em Khnkengetnebe, das von einem Nocken betätigt versetzte Düsen oder eine entsprechend größere Anwird, vber weichen em Kurvenfolger beim Drehen io zahl symmetrisch angeordneter Düsen vorgesehen, der vertikalen Hohlwelle gleitet Die Wasserzufuhr so daß sich die Reaktionskräfte der ausgestoßenen zur Düse erfolgt durch die Hohlwelle hindurch. Zum Strahlen aufheben und die Einrichtung leicht betätigt Reimgen der nssigen Behälter eines öltankers ist werden kann

diese Vornchtung ungeeignet, weil die Anordnung Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung

nicht genügend kompakt und wegen des Elektro- ₁₅ hat die die Düsen automatisch schwenkende hydrau-

motors vor allem ment explosionssicher ist. Aufwen- i_ische Schwenkvorrichtung ein einen Kolben aufneh-

dig ist auch das erforderliche Untersetzungsgetriebe. _mendes sehr kompaktes Gehäuse und wird durch den

Da nur eme einzige Düse vorhander ist, treten außer- Druck der Reinigungsflüssigkeit, z.B. Seewasser

dem Biegebeanspruchungen auf. _{u dgl}^ _{betätigt Di}| _A°_triebswelle, die in der Druck-

Es wurde auch schon eine Vorrichtung zur Innen- 20 wasserleitung verläuft, wird durch ein Klinkenreinigung von Behältern mit an einem Düsenkopf getriebe betätigt. Das kammerartige Gehäuse kann mittels einer Düsenhalterung diehbar gelagerten leicht in einen Hauptkörper und einen Deckel auf-Spritzdüsen vorgesehlagen, bei der der Düsenkopf geteilt werden; da der Hauptkörper des Antriebs der an einem Ende an einer hohlen, mit Reinigungs- Schwenkvorrichtung kammerförmig und sehr komflüssigkeit gespeisten Kolbenstange angebracht ist, 25 _pakt ist. läßt er sich leicht handhaben. Da nur flüsderen anderes Ende mit einem in einem Zylinder sis^ Druckmittel benötigt wrd, breitet die Anwenangeordneten Kolben befestigt ist. Bei dieser vorge- dung in explosionsgefährdeten Räumen keine Schwieschlagenen Vorrichtung kann eine die Bewegung des rigkeiten. Da die Kammer aus zwei Teilen (Gehäuse Zylinders ausnutzende Vorrichtung zur Erzeugung und Deckel) besteht, sind die inneren Teile zur Wareiner Drehbewegung der Kolbenstange vorgesehen 30 rung und Reparatur leicht zugänglich.
sein. Zum Drehen der Spritzdüsen um eine quer zur Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung enthält Längsachse der Vorrichtung verlaufende Achse dient der Kolben der Schwenkvorrichtung ein Loch zum jedoch ein Zugseil. Durchtritt von Flüssigkeit, das von der Druckseite

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine her durch ein Steuerventil verschließbar ist. Es ist kräftige, kompakte Reinigungseinrichtung anzugeben, 35 eine Ventilöffnungsfeder vorgesehen, die das öffnen deren Düsen hydraulisch ohne großen Getriebe- des Steuerventils beschleunigt, ferner eine Schließaufwand langsam in zwei Bewegungsebenen schwenk- feder, die die Wiederherstellung des Ruhezustandes bar sind und starke Wasserstrahlen liefern können. gewährleistet, weiterhin ein Ventilöffnungsglied zur

Die Erfindung besteht darin, daß bei einer Ein- Beschleunigung der öffnung des Ventils, indem eine richtung der eingangs angegebenen Art die Antriebs- 40 in Öffnungsrichtung wirkende Kraft ausgeübt wird, welle mittels eines durch eine Kolbenstange der wenn das Ventil öffnen soll und unter dem Druck Schwenkvorrichtung betätigten Klinkengetriebes ge- einer Öffnungsfeder steht. Hierdurch wird ein prädreht wird und in der Nähe des Düsenkörpers von zises Arbeiten der hin- und hergehenden Betätigungseiner feststehenden hohlen Schnecke konzentrisch vorrichtung für das Klinkengetriebe durch den Flüsumgeben ist, die außerhalb des Düsenkörpers mit 45 sigkeitsdruck gewährleistet.

einem Zahnrad kämmt, das auf einer am Düsen- · Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines

körper befestigten Lagerwelle frei drehbar gelagert Ausführungsbeispieles in Verbindung mit der Zeich-

und mit dem Düsenhalter verbunden ist. nung näher erläutert, es zeigt

Bei der Erfindung wird eine Schwenkvorrichtung F i g. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht

verwendet, bei der die Kraft für die Drehung der 50 einer Einrichtung gemäß der Erfindung,

Düsen und die Drehzahl frei wählbar sind. Da die F i g. 2 einen Vertikalschnitt einer hydraulisch be-

Schwenkvorrichtung nicht durch die Rückstoßkraft tätigten Schwenkvorrichtung im Zustand kurz vor

der Düsen angetrieben wird, sondern durch abge- der Betätigung eines in ihr enthaltenen Kolbens,

zweigtes Druckwasser, liefert die Einrichtung weit- F i g. 3 einen Vertikalschnitt der Schwenkvorrich-

reichende und starke Wasserstrahlen. Wenn die 55 tung im Zustand kurz vor der Betätigung eines

Schnecke auf einer Antriebswelle montiert ist, die Steuerventils und während der Bewegung des KoI-

durch das Druckwasserleitungsrohr verläuft, und das bens,

zugehörige Zahnrad durch entsprechende Form- F i g. 4 eine Schnittansicht der Schwenkvorrichtung gebung des Hauptkörpers der Einrichtung, der die im Zustand kurz nach der Betätigung des Steuer-Schnecke und das 21ahnrad umgibt, in nächster Nähe 60 ventils,

angeordnet werden kann, ergibt sich ein sehr gün- F i g. 5 einen weiteren Schnitt,

stiger Aufbau bei gleichzeitig sehr kleinen Schwenk- In F i g. 1 ist mit 15 ein auf dem Oberdeck UDF

geschwindigkeiten. eines Schiffes od. dgl. vorgesehener Flansch bezeich-

Ein bevorzugtes Merkmal der Erfindung besteht net, an dem ein L-förmiger Krümmer 16 zur Zufüh-

darin, daß die Antriebswelle zur Drehung der Düsen 65 rung von Reinigungswasser befestigt ist. Oben am

den mittleren Teil des Druckwasserleitungsrohres Krümmer ist eine Armatur 17 für eine hydraulische

durchsetzt und durch die hohle Schnecke frei drehbar Schwenkvorrichtung 2 angebracht. Mit dem Flansch

geführt ist. Das mit der Schnecke kämmende Zahn- 15 ist ein nach unten führendes Druckwasserrohr 18

verschweißt, auf das ein Verbindungsstück 19 folgt, der Führung 37 befindet sich eine Öffnungs-Druckan dem ein Düsenkörper 7 über ein Radiallager 20 feder 39. Am Gehäuse 31 ist mittels des Deckels 32 frei drehbar befestigt ist. eine zweite Führung 40 befestigt. In der zweiten Füh-Im Krümmer 16 ist ein Druckwasseranschluß 1 rung ist ein ringförmiges Ventilöffnungsglied 41 frei vorgesehen, der über eine Druckwasserleitung 21 und 5 verschiebbar gelagert und außerdem ein Federbügel ein Filter 14 mit der hydraulischen Schwenkvorrich- 42 fest eingeschraubt. Zwischen die Mutter 38 und tung verbunden ist. Die Schwenkvorrichtung wird dem Federbügel 42 ist eine Ventilanfangsöffnungsweiter unten noch näher erläutert. Sie enthält einen feder 43 angeordnet. Zwischen dem Ventilöffnungs-Kolben zur Betätigung einer Klinke 3, durch die ein glied 41 und der zweiten Führung 40 befindet sich Klinkenrad 4 in Pfeilrichrung gedreht wird. Mit dem io eine Ventilendöffnungsfeder44. Das Ende des Steuer-Klinkenrad ist eine obere Antriebswelle 5 verbunden, ventils 36 wird von einer Buchse 45 aufgenommen, die durch das Klinkengetriebe in Pfeilrichtung ge- Das Filter 14 enthält ein Sieb 46, das durch eine dreht wird. Die obere Antriebswelle 5 tritt durch eine Druckfeder 47 gehaltert ist. Das zur Betätigung die-Dichtung 22 in den Seewasserzuführungskanal im nende Druckwasser tritt durch einen Einlaß 48 in Krümmer 16 ein und ist an ihrem unteren Ende lös- 15 das Filter 14 ein und durch ein Loch 49 aus diesen bar mit einem Kupplungsring 23 einer unteren An- aus.

tricbswcllc 5' verbunden. Die untere Antriebswelle 5', Die beschriebene Schwenkvorrichtung enthalt die

die also ebenfalls in Pfeilrichrung umläuft, ist am vier Federn 34, 39, 43 und 44, deren Funktion nun

unteren Ende mittels eines Keiles 6 mit dem Düsen- erläutert werden soll:

körper 7 verbunden, der dementsprechend ebenfalls 20 Die Rückholfeder 34 dient zur Rückführung des in Pfeilrichrung gedreht wird. Die untere Antriebs- Kolbens 33 in die Ruhelage. Die Öffnungs-Druckwelle 5' durchsetzt frei drehbar ein hohles Schnecken- feder 39 drückt das Steuerventil 36 auf. Die Ventilrad 8, dessen oberes Ende fest mit dem Verbindungs- anfangsöffnungsfeder 43 drückt das Steuerventil am stück 19 verschraubt ist, während der mittlere Teil anfänglichen Teil der Betätigung des Kolbens nach die Außenwand des Düsenkörpers 7 durchsetzt und 25 unten. Dies ist in der Zeitspanne, in der der Innendas untere Ende fest mit einem Ausgleichskolben 13 druck im Zylinder niedrig ist, erforderlich. Die verschraubt ist der im unteren Teil des Düsenkörpers Ventilöffnungsfeder 44 drückt das Steuerventil 36 am frei verschiebbar gelagert ist. Das Schneckenrad 8 Ende der Betätigung des Kolbens auf, also während steht also fest und dreht sich nicht. Die untere An- das Steuerventil 36 arbeitet.

triebswelle 5' dreht sich im Schneckenrad, und der 30 Fig. 2 zeigt die Stellung des Kolbens vor dem Be-Düsenkörper 7 dreht sich außen herum. Der Aus- ginn des Arbeitszyklus. Die Rückholfeder 34 ist relagleichskolben dient zur Kompensation der im Düsen- tiv wenig zusammengedrückt, die Öffnungs-Druckkörper 7 auftretenden Axialkraft. feder 39 und die Ventilanfangsöffnungsfeder 43 stc-Am Düsenkörper 7 ist eine quer zu ihm verlaufende hen unter Druck, während die Ventilöffnungsfeder 44 Düsenlagerwelle 24 befestigt, an der ein Düsenhalter 35 ausgedehnt ist. Das Steuerventil 36 ist geschlossen. 11 mittels eines Ausgleichskolbens 25 gelagert ist. Der Wenn nun Druckwasser durch den Einlaß 48, das Düsenhalter 11 ist mit einem in das Schneckenrad 8 Sieb 46 und das Loch 49 in den einen Zylinder bileingreifenden Zahnrad 9 durch einen Keil 10 ver- denden Teil des Gehäuses 31 eintritt, wird ein der bunden. Am Düsenhalter sind zwei Düsen 12 ange- Rückholfeder 34 entgegenwirkender Druck auf die bracht, die symmetrisch um 180° versetzt in der- 40 rechte Seite des Kolbens 33 ausgeübt,
selben Ebene angeordnet sind. Wenn also das Zahn- F i g. 3 zeigt den Zustand des Steuerventils vor rad 9 am Umfang des festen Schneckenrades 8 an- dem Beginn der Betätigung während sich der Kolben greift, dreht es sich integral mit dem Düsenkörper 7, in Bewegung befindet. In diesem Zustand wandert und die Düsen 12 werden durch das Schneckenrad 8, der Kolben 33 nach links, wobei die Rückholfeder 34 das Zahnrad 9 und den Düsenhalter 11 in Pfeilrich- 45 und die Öffnungs-Druckfeder 39 zusammengedrückt tung gedreht. Bei der dargestellten Ausführungsform werden. Die Ventilanfangsöffnungsfeder 43 ist entführen die Düsen 12 für je 45 Umdrehungen des spannt, während die Ventilöffhungsfeder 44 zusam-Düsenkörpers 7 eine Umdrehung aus. Wenn eine mengedrückt ist.

Umdrehung des Düsenkörpers 7 eine Minute dauert, Im dargestellten Zustand ist das Steuerventil 36 drehen sich die Düsen 12 in ungefähr 45 Minuten 50 noch geschlossen, während sich der Kolben 33 weiter

einmal um die Welle 24, so daß eine vollständige nach links bewegt Das Ventilöffnungsglied 41, das

Reinigungsoperation 45 Minuten erfordert durch die Mutter 38 des mit dem Kolben 33 nach

Das in den Krümmer 16 eingeführte Reinigungs- links verschobenen Steuerventils 36 gedrückt wird,

wasser fließt in Richtung der gestrichelten Pfeile, bis kommt in Berührung mit einem Stufenteil der zweies schließlich aus den Düsen 12 austritt Der Aus- 55 ten Führung 40. Das Steuerventil 36 wird also in

gleichskolben25 dient zur Kompensation der auf den seiner Verschiebung durch das Ventilöffnungsglied 41

Düsenteil ausgeübten Schubkraft behindert Wenn sich der Kolben 33 weiter nach

Die hydraulische Schwenkvorrichtung 2 ist in den lmks verschiebt hebt sich das Steuerventil 36 vom

Fig. 2 bis 4 genauer dargestellt Sie weist ein Ge- Kolben 33 ab, und der Wasserdruck wirkt nun auf häuse31 mit einem Deckel 32 auf. Das Gehäuse 31 60 die Stirnfläche des Steuerventils 36, wodurch dieses

enthält einen Kolben 33, der dauernd unter dem betätigt wird. Dabei wird das Steuerventil 36 durch

Druck einer Rückholfeder 34 steht In der Mitte des die Druckkraft der beiden Federn 39 und 44 schnell

Kolbens befindet sich ein Loch 35 zum Durchtritt geöffnet

von Flüssigkeit Am Kolben 33 ist eine erste Führung Fig. 4 zeigt den Zustand des Steuerventils un-

37 befestigt in der ein Steuerventil 36 angeordnet ist 05 mittelbar nach Beginn seiner öffnung, d. h. in dem das das Loch 35 von der Druckseite her verschließt Zustand, in dem das Steuerventil geöffnet ist nnd die Auf das eine Ende des Steuerventils ist eine Mutter Rückwärtsbewegung des Kolbens 33 beginnt In

38 fest aufgeschraubt Zwischen dor Mutter 38 und diesem Zustand ist die Rückholfeder 34 gespannt

die Öffnungs-Druckfeder 39 ist schwach zusammengedrückt, die Ventilanfangsöffnungsfeder 43 ist verlängert, und die Ventilöffnungsfeder 44 ist leicht zusammengdrückt. In diesem Zustand ist das Mittelloch 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 34 schnell wieder nach rechts in die in F i g. 2 dargestellte Stellung verschoben wird.

Die hin- und hergehende Bewegung des Kolbens

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33 wiederholt sich zyklisch, wobei jeweils die in den F i g. 2, 3 und 4 dargestellten Stellungen nacheinander durchlaufen werden.

F i g. 5 2:eigt einen Schnitt durch den in F i g. 1 unten dargestellten Teil der Reinigungseinrichtung in einer anderen Ebene. Aus dieser Schnittansicht ist ersichtlich, daß bei einerDrehung des Düsenkörpers7 um die Achse der Antriebswelle 5' der Düsenhalter 11 vom ortsfesten Schneckenrad 8 um die auf der

ίο Welle 5' senkrecht stehende Welle 24 gedreht wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Reinigen eines Behälters, insbesondere des Öltanks eines Tankschiffs, mit einer hydraulischen Schwenkvorrichtung, deren Kolben eine Antriebswelle dreht, an deren Ende ein mit ihr umlaufender Düsenkörper montiert ist, an dem ein düsentragender Düsenhalter gelagert ist, der um eine quer zur Achse der Antriebswelle verlaufende Achse drehbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (5) mittels eines durch eine Kolbenstange der Schwenkvorrichtung (2) betätigten Klinkengetriebes (3, 4) gedreht wLxl und in der Nähe des Düsenkörpers (7) von einer feststehenden hohlen Schnecke (8) konzentrisch umgeben ist, die außerhalb des Düsenkörpers (7) mit einem Zahnrad (9) kämmt, das auf einer am Düsenkörper befestigten Lagerwelle (24) frei drehbar gelagert und mit dem Düsenhalter (11) verbunden ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (5, 5*) durch den nüttleren Teil eines Druckwasserleitungsrohres (16, 18) verläuft, das durch eine Druck-Wasserleitung (21) mit der hydraulischen Schwenkvorrichtung (2) verbunden ist; daß das Druckwasser] eitungsrohr am einen Ende eine Armatur (17) für die Schwenkvorrichtung aufweist, die das Klinkengetriebe (3, 4) für die Antriebswelle (5, 5") enthält; und daß am anderen Ende des Druckwasserleitungsrohres der Düsenkörper (7) frei drehbar gelagert ist, welcher mit der Antriebswelle umläuft, Druckwasser aus dem Druckwasserlcitungsrohr aufnimmt und durch eine Öffnung am Umfang einer Düsenlagerwelle (24) in den Düsenhalter (11) liefert.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch mindestens zwei, vorzugsweise drei radial gerichtete Düsen (12), die mit symmetrischen Winkelabständen in einer zur Düsenlagerwelle (24) senkrechten Ebene angeordnet sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende der Schnecke (8) ein im Ende des Düsenkörpers (7) frei drehbarer Ausgleichskolben (13) befestigt ist und daß am Ende der Düsenlagerwelle (24) ein Düsenhalter (11) frei drehbarer weiterer Ausgleichskolben (25) angeordnet ist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Schwenkvorrichtung (2) ein Gehäuse (31) mit abnehmbarem Deckel (32), einem Loch (49) zur Zuführung und einem Loch zur Ableitung von Druckwasser, ferner den Kolben (33), der im Gehäuse verschiebbar ist und ein Loch (35) aufweist, die von der Druckseite des Kolbens durch ein Steuerventil (36) verschließbar ist, und eine auf der dem Steuerventil entgegengesetzten Seite angeordnete Rückholfeder (34) enthält.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Öffnungs-Druckfeder (39), die das Steuerventil (36) dauernd in Öffnungsrichtung vorspannt und zu dessen Betätigung dient, eine Ventilanfangsöffnungsfeder (43), die das Steuerventil zu Beginn des Arbeitshubes des Kolbens (33) geschlossen hält, und eine dritte Ventilöffnungsfeder (44), die das Steuerventil im letzten TeU des Arbeitshubes des Kolbens^öffnet

7 Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, 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) Befestigungselemente, z.B. Muttern (38) angebracht sind; daß in der zweiten Führung ein Ventilöffnungsglied (41) gslagert ist, das eine bestimmte Strecke frei verschiebbar ist; daß die Öffnungs-Druckfeder (39) zwischen der ersten Führung (37) und den Befestigungselementen (38) angeordnet ist; daß die Ventilanfangsöffnungsfeder (43) zwischen der zweiten Führung (40) und den Befestigungselementen (38) angeordnet ist -tind daß die dritte Ventilöffnungsfeder (44) zwischen der zweiten Führung (40) und dem Ventilöffnungsglied (41) angeordnet ist

8 Einrichtung nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß an einem ein Loch (49) zur Zuführung von Druckwasser aufweisenden Teil des Gehäuses (31) ein an eine Druckwasserleitung (21) angeschlossenes Filter (14) befestigt ist, das ein Sieb (46) enthält, welches unter dem Druck einer Druckfeder (47) steht.