DE1946500A1

DE1946500A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen der Innenflaechen von Behaeltern aller Art

Info

Publication number: DE1946500A1
Application number: DE19691946500
Authority: DE
Inventors: Willi Heinrich; Ludwig Strohm
Original assignee: Woma Appbau W Maasberg & Co Gm
Current assignee: Woma Appbau W Maasberg & Co Gm
Priority date: 1969-09-13
Filing date: 1969-09-13
Publication date: 1972-03-09
Also published as: FR2061294A5; CH514366A; US3711026A; JPS4933856B1; ZA706195B; DE1946500B2; BE755955A; SE351994B; CA925658A; ES383494A1; NL7013292A; DE1946500C3; DK127681B; AT305815B; GB1288110A; NO130181B

Description

Andrejewski & Honke Patentanwälte 1946500 Diplom-Physiker Dr. Walter Andrejewski

Diplom-Ingenieur Anwaltsokte: 33 ₂o3/Na. Dr.-Ing. Manfred Honke

Essen, den ^13.8.1969

_. . , _ , , Kettwiger Straße 36

Patentanmeldung der

Woma-Apparatebau
Wolfgang Maasberg & Co GmbH
klH Rheinhausen
Werthauser Strasse 77-79

Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen der Innenflächen von Behältern aller Art.

Verfahren und Vorrichtungen zum Reinigen der Innenflächen von Behältern aller Art sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. Insbesondere sind solche bekannt, die mittels eines aus einer um ihre eigene und dazu orthogonale Rotationsachse umlaufenden Rotationsdüse austretenden Strahls eines Reinigungsmediums arbeiten und die Innenwandungen des jeweiligen Behälters abstrahlen.

Im einzelnen ist beispielsweise ein Reinigungsgerät für Behälter bekannt ( deutsche Patentschrift 1 226 518), mit einem senkrecht zu einem Zuflussrohr angeordneten, um seine Längsachse drehbaren Düsenkopf, der gleichzeitig um die Längsachse des Zuflussrohres schrittweise schwenkbar ist. Dazu ist der Düsenkopf in einem vom Reinigungsmedium beaufschlagten hin- und hergehenden Zylinder drehbar gelagert, welcher über

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ein Ventil umsteuerbar ist. Dieses Reinigungsgerät läßt eine Flächenreinigung der Innenflächen des Behälters praktisch nicht zu, vielmehr ist mit Streifenmuster, also mit unvollständiger Reinigung zu rechnen, weil eben der Düsenkopf nur schrittweise schwenkbar ist sowie nicht in der Lage ist, volle Umdrehungen über 360 auszuführen.und daher der Strahl des Reinigungsmediums die Innenflächen des zu reinigenden Behälters nur streifenweise

W und nicht flächenweise abstrahlt. - Um ein völlig gleichmäßiges,, flüssigkeitsbeaufschlagtes Wandmuster zu erzielen, ist eine Tankreinigungsvorrichtung bekannt (DAS 1 185 566) mit einem drehbaren Gehäuse und einer am Gehäuse drehbar befestigten Düseneinheit zu der des Gehäuses rechtwinklig liegtund die Düse oder die Düsen eine beim Durchfluß des Reinigungsmediums Reaktionsdrehkräfte hervorrufende Form aufweisen. Bei dieser bekannten Konstruktion ist eine Antriebsverbindung zwischen der Düseneinheit und dem drehbaren Gehäuse vorgesehen, die aus einem Schneckengetriebe besteht und daher ein konstantes Übersetzungsverhältnis vorsieht» Will man mit dieser Konstruktion tatsächlich streifenlose Reinigung der Innenflächen

. des Behälters erreichen, so müssen Übersetzungsverhältnisse gewählt werden, die eine technisch hochwertige und daher zu aufwendige Konstruktion erfordern.

Um jeden Punkt der zu reinigenden Fläche zu erfassen, kennt man ausserdem eine Vorrichtung zur Innenreinigung von Lagerund Transportbehältern mittels Druckwasser (deutsche Päentschrift 1 229 485), das aus einer Düse austritt, die gleichzeitig eine Bewegung um zwei zueinander orthogonale Achsen ausführt. Hier ist die Düse fest mit einem konzentrisch zur

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Druckwasserleitung angeordneten hydraulischen Zylinder verbunden, dessen Kolben eine Anschlußleitung und ein Ventil enthält, mittels deren er abwechselnd vor und hinter sich im Zylinder einen hydraulischen Druck aufbaut, welcher den Zylinder gegenüber den Kolben verschiebt, wodurch die Düse in ihrer Lagerung in einer den Zylinder umfangenden Schutzhülse hin- und hergeschwenkt wird, wobei ferner diese Zylinderbewegung mittels eines Schaltgetriebes über ein konzentrisch auf der Druckwasserzuleitung und der weiteren Druckleitung angeordnetes Gehäuse derart übertragen wird, daß sich dieses Gehäuse um die ortsfeste Druckwasserzuleitung dreht und dabei die mit dem Zylinder und der Schutzhülse verbundene Druckleitung mitnimmt. Der hydraulische Zylinder steuert bei seiner Hin- und Herbewegung in seiner tiefsten Stellung den Fühler einer Ratschenschaltung, und kann im übrigen eine Hin- und Herbewegung in einem Bereich von nur l8O° ausführen, lin Schneckengetriebe setzt diese Schaltbewegung in eine Drehbewegung des ü Steuergehäuses um die Druckwasserzuleitung um. Auch hier kann also auf ein Getriebe nicht verzichtet werden, woraus, wie bei der oben erläuterten Ausführungsform, ebenfalls eine technisch zu aufwendige Konstruktion resultiert.

Außerdem ist eine Vorrichtung zum Reinigen der Innenwände von Behältern bekannt (DAS 1 152 867), bei der auf die Behälterwände ein Strahl einer Reinigungsflüssigkeit aus einer Düse gespritzt wird, die um eine erste Achse und gleichzeitig um eine im wesentlichen rechtwinklig dazu angeordnete zweite Achse umläuft. Ferner ist ein um die erste Achse umlaufendes Gehäuse vorgesehen und eine diesem Gehäuse und der Düse jede gewünschte Zahl von Umdrehungen erteilende Antriebsvorrichtung, die aus einer Turbine besteht. Der linsatz von Turbinen

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aber bei Vorrichtungen zum Reinigen der Innenflächen von Behältern ist noch aufwendiger als die Verwirklichung extrem feiner Übersetzungsverhältnisse bei den oben beschriebenen Konstruktionen. Hinzukommt, daß bei dieser bekannten Ausführungsform nur eine von der Turbinenleistung abhängige Drehgeschwindigkeit erzeugt wird. Damit ist nur ein in seiner Wirkung sehr beschränkt steuerbarer Reinigungseffekt zu erzielen. Soll z.B. wegen besonders starker Haftung der Schmutzschicht mit starker Flüssigkeitsstrahlung in langsamer Gangart eine intensive Plächenbestrahlung erreicht werden, dann läuft bei dieser Konstruktion der Arbeitsstrahl mit erhöhter Geschwindigkeit davon.

Bei sämtlichen erläuterten Verfahren und Vorrichtungen zum Reinigen der Innenflächen von Behältern fallen folgende gemeinsame Nachteile auf, nämlich äußerst kompöizierte und technisch aufwendige Bauweise, zum Teil unbefriedigende Reinigung, da nicht sämtliche Zonen der Innenflächen durch den Reinigungsstrahl bedeckt werden, ferner konstante Ubersetzungsverhält-. nisse, die eine voneinander unabhängige Regelung der Drehzahlen jeweils beider Rotationsachsen nicht erlauben. - Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen.

Der Erfindung liegt dfe Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Reinigen der Innenflächen von Behältern aller Art anzugeben, nach dem durch variable Drehzahlen beider Rotationsachsen der Rotationsdüse jede Zone der Innenflächen bzw. Innenbehälter von dem Reinigungsstrahl mit einer für einwandfreie Reinigung ausreichende Intensität bestrichen werden wobei einfache und kompakte Bauweise unter Verzicht auf ein konstantes Übersetzungsverhältnis zwischen beiden Rotationsachsen für die

Rotationsdüse auszeichnet und darüber hinaus voneinander unabhängige Regelung der Drehzahlen der Rotationsachsen gestattet.

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen der Innenflächen von Behältern aller Art, mittels eines aus einer um ' ihre eigene und dazu orthogonale Rotationsachse umlaufenden Rotationsdüse austretenden Strahls eines Reinigungsmediums. Die Erfindung besteht darin, dass die Rotationsbewegung der Rotationsdüse um ihre eigene Rotationsachse über die Zufuhr des Reirigungsmediums und ihre Rotationsbewegung um die dazu orthogonale Rotationsachse über eine mitumlaufende Pumpen-Motor-Einheit in Abhängigkeit von der Förderleistung der auf den Motor zur Erzeugung dieser Rotationsbewegung arbeitenden Pumpe geregelt sowie die Pumpe ihrerseits von der umaufenden Rotationsdüse angetrieben und dadurch eine Flächenreirigung erzielt wird.

Gegenstand der Erfindung ist auch eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens, bestehend aus einem Rotationsgehäuse mit Düsenträger für zumindest eine Rotationsdüse, wobei das Rotationsgehäuse um einen Anschlußstutzen für das Reinigungsmedium und die Rotationsdüse um den als Zuflußstutzen ausgebildeten Düsenträger bei Beaufschlagung der Rotationsdüse mit Reinigungsmedium über AnSchlußstutzen und Zuflußstutzen umlaufen. Diese Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsdüse auf eine Flüssigkeitspumpe und die Flüssigkeitspumpe auf einen Flüssigkeitsmotor sowie der Flüssigkeitsmotor auf das Hotationsgehäuse arbeiten und dazu Flüssigkeitspumpe und Flüssigkeitsmotor mit dem Rotationsgehäuse verbunden sind und umlaufen."

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass dann Flächenreinigung bei der Reinigung der Innenflächen von Behältern aller Art erreicht werden kann, wenn auf ein konstantes über-

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Setzungsverhältnis zwischen den Rotationsachsen verzichtet Lind im übrigen nicht nur eine stufenlose Regelung der Drehzahlen der Rotationsachsen sondern auch eine voneinander unabhängige Regelung der Drehzahlen der Rotationsachsen verwirklicht wird. Arbeitet man mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung, so trifft der Reinigungsstrahl auf sämtliche Zonen der Innenwandungen des zu reini- genden Behälters auf und sorgt für einwandfreie sowie intensive Reinigung. Streifenmuster werden vermieden. Das ist neben dem Verzicht auf ein konstantes Übersetzungsverhältnis sowie auf die variable Regelung der Drehzahlen der Rotationsachsen insbesondere auch af die schlupfbehaftete Kraftübertragung zurückzuführen, wenn nämlich nach Lehre der Erfindung die Kraftübertragung mittels einer Flüssigkeitspumpe und eines davon angetriebenen Flüssigkeitsmotors erfolgt. Durch die Kraftübertragung mittels eines flüssigen Mediums stellt sich nämlich gleichsam ein in jedem Moment zufälliges Übersetzungsverhältnis ein, so daß die Rdationsbewegungen der Rotationsdüse und des Rotittionsgehäuses praktisch ungezwungen erfolgen. Dadurch ist gewährleistet, daß der Reinigungsstrahl sämtliche

ψ Zonen bzw. Stellen der zu reinigenden Innenflächen des jeweiligen Behälters bestreicht.

Weitere erfindungswesentliche Merkmale sind im folgenden ausgeführt. So sieht die Erfindung vor, daß die Rotationsdüse über eine mechanische Übersetzung auf die Flüssigkeitspumpe und der Flüssigkeitsmotor über eine mechanische Übersetzung auf ein Festlager arbeiten. Dabei sind diese mechanischen Übersetzungen von untergeordneter Bedeutung, weil grundsätzlich zwischen Pumpe und Motor ohne konstantes Übersetzungsverhältnis gearbeitet*

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wird. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass Flüssigkeitspumpe und Flüssigkeitsmotor ein Flüssigkeitsbehälter zugeordnet ist sowie von der Pumpe eine Flüssigkeitsleitung zu dem Motor mit Abzweig zu dem Behälter sowie ausserdem von dem Motor eine Umlaufleitung zu dem Behälter führt und zwischen Motor und Pumpe in die Flüssigkeitsleitung ein Regelventil eingebaut ist. Mit Hilfe dieses Regelventiles können die einzelnen Rotationsbewegungen sowohl des Rotationsgehäuses als auch der Rotationsdüse bzw. der Drehzahlen der Rotationsachsen durch einfache Leistungsregelung der Flüssigkeitspumpe und des Flüssigkeitsmotors erfolgen. Denn über das Regelventil können der Pumpendruck und damit das abgenommene Drehmoment gesteuert werden. Vorzugsweise ist zwischen der zum Motor führenden Flüssigkeitsleistung und dem Abzweig zum Behälter noch ein Dreiwegeventil vorgesehen. Ist dieses Ventil vollständig geschlossen, so wird das von der Pumpe geförderte Medium vollständig in den Flüssigkeitsbehälter zurückgefördert. Bei vollständig geöffnetem Dreiwegeventil treibt die von der Pumpe geförderte Flüssigkeitsmenge den Motor an. Zwischen diesen beiden Extremen ist jede Zwischenregelung möglich.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, dass ein Verfahren zum Reinigen der Innenflächen von Behältern aller Art angegeben, ferner zur Durchführung dieses Verfahrens eine Vorrichtunggpschaffen wird, die einwandfreie Flächenreinigung der Innenflächen der Behälter ermöglichen. Dabei wird in vorrichtungsmässiger Hinsicht besonders einfache und kompakte Bauweise unter Verzicht auf ein konstantes übersetzungsverhältnis zwischen den beiden Rotationsachsen eneicht. Neben voneinander unabhängige Regelung

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der Drehzahlen der Rotationsachsen wird aufgrund des Schlupfes zwischen Flüssigkeitspumpe und Flüssigkeitsmotor stets ein gleichsam zufälliges Übersetzungsverhältnis verwirklicht, wodurch das Rotationsgehäuse und die Rotationsdüse praktisch in ungezwungene Bewegungen versetzt werden und der aus der Rotationsdüse austretende Reinigungsstrahl jede Zone der Innen-

f flächen des Behälters abstrahlt. Aus den unbestimmbaren Energiegroßen der Düsen-Reaktionskräfte setzt sich ein unbednflußbarer und zufälliger Energiefluß im ganzen Drehsystem fort, unter-.stützt von der Elastizität des hydraulischen Energieweges. Diese Zufallsimpulse ergeben in der Praxis, daß die Bewegungen ständig wechselnd, jedoch drehachsgebunden, mit Verzögerungen oder Beschleunigungen ablaufen. Die Umlaufbewegungen der Rotationsdüse und des Rotationsgehäuses unterliegen also unabhängigen zeitlichen Änderungen und sind nicht konstant. Damit ist kein Flächenpunkt von dem Strahl spurlaufend angesteuert und darin liegt die absolute Wirkssicherheit der echten Flächenreinigung. Im Ergebnis wird somit wirtschaftliche Reinigung bei optimalem Reinigungs-

. effekt im Zuge der Reinigung der Innenflächen von Behältern aller

" Art ermöglicht.

Im folgenden wird die Erfindung aihand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung in Aufsicht und

Fig. 2 den Gegenstand nach Fig. 1 in Seitenansicht, teilweise geschnitten.

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In den Figuren ist eine Vorrichtung zum Reinigen der Innenflächen von Behältern aller Art dargestellt. Diese Vorrichtung besteht in ihrem grundsätzlichen Aufbau aus einem Rotationsgehäuse 1 mit Düsenträger 2 für zumindest eine Rotationsdüse 3, wobei das Rotationsgehäuse 1 um einen Anschlußstutzen 4 für das Reinigungsmedium und die Rotationsdüse 3 um den als Zuflußstutzen ausgebildeten Düsenträger 2 bei Beaufschlagung der Rotationsdüse 3 mit Reinigungsmedium über Anschlußstutzen 4 und Zuflußstutzen 2 umlaufen. Dadurch kann die Reinigung der Innenflächen mittels eines aus einer um ihre eigene 5 und eine dazu orthogonale Rotationsachse 6 umlaufenden Rotationsdüse 3 austretenden Strahls eines Reinigungsmediums erfolgen. Die Rotationsdüse 3 arbeitet auf eine Flüssigkeitspumpe 7, die Flüssigkeitspumpe 7 auf einen Flüssigkeitsmotor 8 und der Flüssigkeitsmotor 8 auf das Rotationsgehäuse 1. Dazu sind Flüssigkeitspumpe 7 und Flüssigkeitsmotor 8 mit dem Rotationsgehäuse I verbunden und laufen um. Die Rotationsdüse 3 arbeitet über eine mechanische Übersetzung 9 auf die Flüssigkeitspumpe 7, der Flüssigkeitsmotor 8 arbeitet über eine mechanische Übersetzung 10 auf ein Festlagerll. Als mechanische Übersetzungen 9*10 kommen Zahnradübersetzungen, Schnekcenübersetzungen, Ketten und dergl. in Frage. Dabei wälzt sich der Flüssigkeitsmotor 8 mit dem Rotationsgehäuse 1 gleichsam an dem Festlager 11 ab. Im Ausführungsbeispiel besitzt dazu das Festlager 11 einen Zahnkranz 12, auf dem der Motor 8 mit einem Ritzel 13 arbeitet, während auch die mechanische Übersetzung 9 zwischen Rotationsdüse 3 und Flüssigkeitspumpe 7 aus Zahnrad l4 und Ritzel 15 bestehen. Flüssigkeitspumpe 7 und Flüssigkeitsmotor 8 ist ein Flüssigkeitsbehälter zugeordnet. Von der

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Pumpe 7 führt eine Flüssigkeitsleitung 17 zu dem Motor 8 mit Abzweig zu dem Behälter 16, von dem Motor 8 führt außerdem eine Umlaufleitung 19 zu dem Behälter 16. Ferner ist zwischen Pumpe 7 und Motor 8 in die Flüssigkeitsleitung 17 ein Regelventil 20 eingebaut. Zwischen der zum Motor 8 führenden Flüssigkeitsleitung 17 und dem Abzweig 18 zum Behälter 16 ist ein Dreiwegeventil 21 vorgesehen. Is muß nicht unbedingt ein Dreiwegeventil 21 verwirklicht werden. Eine andere Anordnung ist durchaus möglich. Die Regelung des Umlaufes der Rotationsdüse 3 und der Drehzahl des Motors 8 zum Umlauf des Rotationsgehäuses 1 können auch über ein Durchgangsventil erfolgen. Mit Durchgangsquerschnittveränderung wird die Leistung der Pumpe 7* d.h. die Fördermenge geändert, und damit Umlaufgeschwindigkeit und Drehzahl bestimmt.

W ■ Ansprüche

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Claims

Patentanwälte Dr. W. Andrejewslei, Dr. M. Honke, 43 Essen, Kettwiger Straße

Ansprüche

i/l. / Verfahren zum Reinigen der Innenflächen von Behältern v-aller Art , mittels eines aus einer um ihre eigene und dazu orthogonale Rotationsachse umlaufenden Rotationsdüse austretenden Strahls eines Reinigungsmediums, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsbewegung der Rotationsdüse um ihre eigene Rotationsachse über die Zufuhr des Reinigungsmediums und ihrer Rotationsbewegung um die dazu orthogonale Rotationsachse über eine mituralaufende Pumpen-Motor-Einheit in Abhängigkeit von der Förderleistung der auf den Motor zur Erzeugung dieser Rotationsbewegung arbeitenden Pumpe geregelt sowie die Pumpe ihrerseits von der umlaufenden Rotationsdüse angetrieben und dadurch eine Flächenreinigung erzielt wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einem Rotationsgehäuse mit Düsenträger für zumindest eine Rotationsdüse, wobei das Rotationsgehäuse um einen Anschlußstutzen für das Reinigungsmedium und die Rotationsdüse um den als Zuflußstutzen ausgebildeten Düsenträger bei Beaufschlagung der Rotationsdüse mit Reinigungsmedium über Anschlußstutzen und Zuflußstützen umlaufen, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsdüse (3) auf eine Flüssigkeitspumpe (7) und die Flüssigkeitspumpe (7) auf einen Flüssigkeitsmotor (8) sowie der Flüssigkeitsmotor (8) auf das Rotationsgehäuse (1) arbeiten und dazu Flüssigkeitspumpe (7) und Flüssigkeitsmotor (8) mit dem Rotationsgehäuse (1) verbunden sind und umlaufen.

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3. Vorrichtung,nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotationsdüse 0) über eine mechanische Übersetzung (9) auf die Flüssigkeitspumpe (7) und der Flüssigkeitsmotor (8) über eine mechanische Übersetzung (10) auf ein Festlager (11) arbeitet.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Flüssigkeitspumpe (7) und Flüssigkeitsmotor (8) ein Flüssigkeitsbehälter (16) zugeordnet ist sowie von der Pumpe (7) eine Flüssigkeitsleitung (17) zu dem Motor (8) mit Abzweig (l8) zu dem Behälter (l6) sowie außerdem von dem Motor (8) eine Umlaufleitung (19) zu dem Behälter (16) führt und zwischen Pumpe (7) und dem Motor (8) in die Flüssigkeitsleitung (17) ein Regelventil (20) eingebaut ist.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der zum Motor (8) führenden Flüssigkeitsleitung (17) und dem Abzweig (18) zum Behälter (l6) eine Steueranordnung, z.B· ein Durchgangsventil oder Dreiwege· ventil (21) vorgesehen ist.

PAe Dr.Ändrejewski, Dr.Honke

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