DE19938435C2 - Reinigungsvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Reinigungsvorrichtung für Behälter oder dergleichen mit einem Spritzkopf und einem Lagerteil, an dem der Spritzkopf mittels einer Lagerung drehbar gehalten ist, wobei zwischen dem Lagerteil und dem Spritz­ kopf ein Abstandsraum angeordnet ist, der in räumlicher Verbindung mit der Umgebung steht und wobei der Spritzkopf wenigstens eine Sprühdüse aufweist, der Spülflüssigkeit mittels einer Spülmittelzuführ-Leitung zuführbar ist, und wobei der Abstandsraum in räumlicher Verbindung mit der Spülmittelzuführ- Leitung steht.

Eine derartige Reinigungsvorrichtung ist aus der DE-GM 71 31 588 bekannt. In diesem Dokument ist eine Reinigungsvorrichtung für Behälter gezeigt. Die Reinigungsvorrichtung weist ein hülsenförmiges Lagerteil auf, das an eine Zuführleitung drehfest angeschlosen ist. An dem Lagerteil ist über zwei Kugellagerungen ein Spritzkopf angebracht. Der Spritzkopf kann dabei um die Mittellängsachse der Zuführleitung rotieren. zwischen dem Lagerteil und dem Spritzkopf sind Abstandsräume geschaffen. Diese Abstandsräume stehen in räumlicher Verbindung mit der Spülmittelzuführ-Leitung. Dann kann die aus der Spülmittelzuführ-Leitung kommende Spülflüssigkeit über das Lagerteil dem Spritzkopf zugeführt werden. Von hier tritt sie über Sprühdüsen in die Umgebung aus. Ein Teil der Spülflüssigkeit gelangt durch die Drehlagerungen hindurch in die zwischen dem Lagerteil und dem Spritzkopf gebildeten ringförmigen Abstandräume. Im Anschluss an die Abstandsräume verlässt die Spülflüssigkeit die Reinigungsvorrichtung strahlförmig. Damit werden die Drehlagerungen im Betrieb der Reinigungsvorrichtung vor Verschmutzungen freigehalten. Wenn nun die Reinigungsvorrichtung, nach der erfolgten Behälterreinigung zum Stillstand kommt, so kommt es häufig vor, dass von den Behälterinnenwänden Prozessmedium herabtropft und in die Abstandsräume gelangt und hier Verschmutzungen verursacht. Die ist besonders dann kritisch, wenn das Prozessmedium beispielsweise ein Betonmaterial ist, das die Drehlagerungen verklebt.

In der DE 87 06 489 U1 ist eine Reinigungsvorrichtung beschrieben, bei der ein Spritzkopf über ein Kegelradgetriebe in Drehbewegung versetzt werden kann. Das Kegelradgetriebe ist nicht gekapselt und damit der Umgebung und dem Prozessmedium ausgesetzt, was einen hohen Verschleiß verursacht. Das antreibende Kegelrad ist auf der Spülmittelzuführ-Leitung drehfest angebracht. Die Spülmittelzuführ-Leitung wiederum ist über Lagerungen verdrehbar in einem Gehäuse abgestützt. Die Lagerungen selbst sind gegenüber der Umgebung nicht abgedichtet, sodass das Prozessmedium eindringen kann.

Aus der EP 0 430 659 A2 ist eine Reinigungsvorrichtung bekannt, bei der ein Spritzkopf um zwei senkrecht zueinander stehende Achsen rotiert werden kann. Die Antriebsenergie hierfür wird von der zugeführten Spülflüssigkeit erzeugt. Die beiden Rotationsachsen sind nicht miteinander mechanisch gekoppelt, sodass sie unabhängig voneinander drehen können.

In der DE 36 17 783 C2 ist eine Reinigungsvorrichtung beschrieben, die mit einer unter Druck stehenden Spülflüssigkeit betrieben wird. An einem Lagerteil der Reinigungsvorrichtung ist ein Spritzkopf drehbar gelagert. Das Lagerteil selbst kann ebenfalls um eine Drehachse rotiert werden. Die Drehachse des Lagerteiles und des Spritzkopfes stehen zueinander im Winkel von 135°. Damit eine freie Rotation des spritzkopfes möglich ist, ist zwischen dem Lagerteil und dem Spritzkopf ein scheibenförmiger Abstandsraum gebildet, der um die Ro­ tationsachse des Spritzkopfes herum angeordnet ist. Der Abstandsraum erstreckt isch auch in einen zylindrischen Ringspalt hinein, der an der radial außen liegenden Kontur des Tragteiles entsteht. Während des Betriebes der Reinigungsvorrichtung wird von dem Spritzkopf Spülflüssigkeit in den zu reinigenden Behälter unter hohem Druck abgegeben. Damit können an den Behälterwandungen anhaftende Stoffe abgestrahlt werden. Wenn nun das Prozessmedium betonhaltig ist, kann es vorkommen, dass sich das abgestrahlte Medium mit zunehmender Einsatzdauer der Reinigungsvorrichtung in den zwischen Lagerteil und Spritzkopf gebildeten Abstandsraum ansammelt. Hierdurch kann es dann zu einem verstärkten Verschleiß kommen. Wenn das Medium im Abstandsraum abbindet, was beispielsweise bei Beton der Fall ist, dann verklebt der Spritzkopf und kann nicht mehr rotiert werden. Dies bedeutet dann den Ausfall der Reinigungsvorrichtung.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Reinigungsvorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 erwähnten Art zu schaffen, die sich durch eine hohe Betriebssicherheit auszeichnet.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.

Demgemäß ist es vorgesehen, dass das Lagerteil ein Haltestück aufweist, das mittels der Lagerung ein drehfest mit dem Spritzkopf verbundenes Kegelrad in dem Lagerteil drehbar hält, dass das Haltestück eine Abschlussfläche aufweist, die zur Bildung des Abstandsraumes zwischen dem Lagerteil und dem Spritzkopf parallel und beabstandet zu einer Abschlussfläche des Spritzkopfes angeordnet ist, und dass die Abschlussfläche des spritzkopfes, die zwischen dem Halte­ stück und dem Lagerteil gebildete Verbindungsstelle überdeckt. Mit dieser Anordnung wird zunächst eine labyrinthartige Überdeckung der Verbindungs­ stelle zwischen Haltestück und Lagerteil geschaffen. Wenn dann weiter vorgesehen ist, dass das Haltestück an seinem Außenumfang ein Außen­ gewinde aufweist, mit dem es in ein Innengewinde des Lagerteiles eingeschraubt ist, dass die Abschlussfläche des Spritzkopfes die Gewindeverbindung überdeckt, und dass das lagerteil im Anschluss an die Gewindeverbindung eine ringförmig umlaufende Fläche aufweist, die im Abstand zu der Anschlussfläche des Spritzkopfes steht und die zusammen mit dieser Abschlussfläche einen Teil des Abstandsraumes bildet, dann wird das oben erwähnte Labyrinth weiterfgeführt. Das Prozessmedium kann durch dieses Labyrinth nicht bis zu der Lagerung des Kegelrades vordringen und diese beeinträchtigen. Im Stillstand der Reinigungsvorrichtung wird das Prozess­ medium stets in Schwerkraftrichtung abfließen und damit nicht in den Abstandsraum gelangen können. Es wird auch deutlich, dann infolge der Überdeckung der Gewindeverbindung mit dem Spritzkopf auch diese vor dem Einfluss des Prozessmediums geschützt untergebracht ist. Die Demontage­ möglichkeit des Haltestückes ist damit stets gewährleistet.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltungsvariante der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Abstandsraum sich scheiben- oder ringförmig um die Rotationsachse des Spritzkopfes herum erstreckt und an seinem, der Rotations­ achse abgewandten Rand in einen, sich parallel zur Rotationsachse er­ streckenden, ringförmig umlaufenden Ablaufkanal ausläuft, und dass sich der Ablaufkanal in Schwerkraftrichtung verlaufend zur Umgebung hin öffnet. Dadurch, dass die Öffnung des Ablaufkanals in Schwerkraftrichtung aus­ gerichtet ist, wird verhindert, dass grössere Mengen des abzutragenden Mediums sich im Abstandsraum sammeln können.

Eine mögliche Erfindungsvariante zeichnet sich dadurch aus, dass die Lagerung, mittels der der Spritzkopf an dem Lagerteil gehalten ist, einen Lagerzapfen aufweist, der sich in Richtung zu dem Spritzkopf hin erstreckt und diesen drehfest hält, und dass zwischen dem Lagerzapfen und dem Lagerteil ein oder mehrere Zuführkanäle gebildet sind, die in räumlicher Verbindung mit der Spülmittelzuführ-Leitung und dem Abstandsraum stehen.

Dabei kann es insbesondere vorgesehen sein, dass der Zuführkanal als ein den Lagerzapfen umlaufenden Ringspalt ausgebildet ist, dem das Spülmittel unter Druck zuleitbar ist. Während des Betriebes baut sich ein Druck im Ringspalt auf, der den rotierenden Lagerzapfen lagert. Um eine Verbesserung der Lagerung zu erreichen, ist eine Ausführung einer Reinigungsvorrichtung dadurch gekenn­ zeichnet, dass der Lagerzapfen an seiner dem Ringspalt zugewandten Aussen­ kontur und/oder das Lagerteil an seiner dem Ringspalt zugewandten Innenkontur zur Bildung eines hydrodynamischen Gleitlagers profiliert ausgebildet ist.

Wenn vorgesehen ist, dass das Spülmittel dem Abstandsraum durch die Lagerung hindurch zugeleitet ist, dann lässt sich mit dem Spülmittel die Schmierung des Lagers verwirklichen.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt in Seitendarstellung und im Schnitt eine Reinigungs­ vorrichtung, mit der Behälter, insbesondere Betonmisch-Behälter gereinigt werden können. Die Reinigungsvorrichtung besitzt ein Lagerteil 50, in das zwei Ausnehmungen eingearbeitet sind, die ein gemeinsames Leitungsstück 51 bilden. Die Ausnehmungen sind jeweils rotationssymmetrisch ausgebildet, wobei die Mittellängsachsen der Ausnehmungen zueinander im Winkel, vorzugs­ weise im Winkel von 135° angeordnet sind.

In dem Lagerteil 50 kann ein Kegelrad 35 befestigt werden. Das Kegelrad 35 ist in die obere Ausnehmung des Lagerteils 50 eingesetzt. An das Kegelrad 35 ist ein rohrförmiger Lageransatz 36 angeformt. In den Lageransatz 36 ist ein Antriebsrohr 41 eingesteckt. Das Antriebsrohr 41 stösst mit seine Stirnseite an einem als umlaufender Bund ausgebildeten Anschlag 43 an. Das Antriebsrohr 41 kann an seinem, dem Kegelrad 35 abgewandten Ende mit einer Antriebs­ vorrichtung, beispielsweise einem Elektromotor gekoppelt werden.

Auf den Aussendurchmesser des Lageransatzes 36 lässt sich eine Lagerscheibe 33 aufschieben. Die Lagerscheibe 33 liegt an einer rückseitigen Lagerfläche des Kegelrades 35 an. Zur Fixierung des Kegelrades 35 in dem Lagerteil 50 ist eine Nuss 30 vorgesehen, die einen Schraubansatz mit einem Aussengewinde 31 aufweist. Mit ihrem Aussengewinde 31 kann die Nuss in ein Innengewinde der obenliegenden Ausnehmung des Lagerteiles 50 eingeschraubt werden. Die Einschraubbewegung ist mittels eines Kopfes 32 der Nuss 30 begrenzt. Der Kopf 32 schlägt um das Innengewinde des Lagerteiles 50 herum an einer Anschlagfläche an. Zur Abdichtung der Nuss 30 gegenüber dem Lagerteil 50 ist eine Dichtung 34, beispielsweise ein O-Ring, vorgesehen. Zusätzlich zu der Nuss 30 kann noch ein Abdeckrohr 39 auf das Antriebsrohr 41 aufgeschoben werden. Das Abdeckrohr 39 weist eine Glocke 40 auf, in die ein Innengewinde eingebracht ist. Mit ihrem Innengewinde kann die Glocke 40 auf ein Aussen­ gewinde 38 eines Ansatzes 37 der Nuss 30 aufgeschraubt werden. Die Einheit bestehend aus Antriebsrohr 41 und Kegelrad 35 kann in dem Lagerteil 50 um die senkrecht verlaufende Mittellängsachse des Antriebsrohres 41 rotiert werden. Hierzu ist das Antriebsrohr 41 drehfest mit dem Lageransatz 36 des Kegelrades 35 verbunden, beispielweise eingeschrumpft. Die Drehlagerung des Kegelrades 35 und des Antriebsrohres 41 wird von der Lagerscheibe 33 und dem Lageransatz 36 gebildet. Diese Bauteile gleiten längs von Gleitflächen der Nuss 30.

In der untenliegenden Ausnehmung des Lagerteiles 50 kann ein Spritzkopf 10 montiert werden. Der Spritzkopf 10 ist symmetrisch zu seiner Rotationsachse aufgebaut. Er weist eine koaxial zur Rotationsachse verlaufende Bohrung 21 auf, in die ein Lagerzapfen 12 eines Kegelrades 11 eingesetzt werden kann. Der Lagerzapfen 12 weist an seinem, dem Kegelrad abgewandten Ende eine Schraubaufnahme 15 auf, die fluchtend zu einer Schraubaufnahme des Spritz­ kopfes 10 angeordnet werden kann. Mittels einer Befestigungsschraube 17, die durch die Schraubaufnahmen 15 hindurchgeführt ist, kann der Lagerzapfen 12 drehfest und axial unverschiebbar mit dem Spritzkopf 10 verbunden werden. Zur Abdichtung des Lagerzapfens 12 gegenüber dem Spritzkopf 10 sind Dichtungen 16 im Bereich der Bohrung 21 vorgesehen. Im Bereich zwischen den Dichtungen 16 besitzt der Spritzkopf 10 Düsenaufnahmen 22, in die Spritzdüsen eingeschraubt werden können. Die Spritzdüsen sind aus Gründen der Übersichtlichkeit in der Zeichnung nicht dargestellt. Das Kegelrad 11 und der Lagerzapfen 12 sind von einem Kanal 12.1 durchdrungen. Der Kanal 12.1 erstreckt sich koaxial zur Rotationsachse des Spritzkopfes 10. Am Ende des Kanales 12.1 sind Stichleitungen 14 vorgesehen. Diese Stichleitungen 14 stehen mit den Düsenaufnahmen 22 und damit mit den Spritzdüsen in räumlicher Verbindung.

Bevor der Spritzkopf 10 auf dem Lagerzapfen 12 montiert wird, kann ein Haltestück 24 mit einer zentrischen Bohrung auf den Lagerzapfen 12 aufgeschoben werden. Das Haltestück 24 stützt sich über Kugeln oder Walzen einer Lagerung 13 gegenüber dem Kegelrad 11 ab. Stirnseitig schlägt das Haltestück 24 an einer Stossfläche des Lagerteils 50 an. Hier ist auch eine Abdichtung des Haltestückes 24 mittels einer Dichtung 18 bewirkt. Das Haltestück 24 besitzt ein Aussengewinde 19, mittels dem es zusammen mit der Lagerung 13, dem Kegelrad 11 und dem Lagerzapfen 12 in ein Innengewinde der untenliegenden Ausnehmung des Lagerteils 50 eingeschraubt werden kann. Um die Einschraubbewegung durchführen zu können, sind in dem Haltestück 24 Werkzeugaufnahmen 25 vorgesehen. Auf den, im Lagerteil 50 befestigten Lagerzapfen 12 kann der Spritzkopf 10 aufgesetzt und montiert werden, wie dies vorstehend beschrieben wurde.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, ist zwischen einer Anschlussfläche des Spritzkopfes 10 und einer Anschlussfläche des Haltestückes 24, sowie des Lagerteiles 50 ein Abstandsraum 20.2 geschaffen. Der Abstandsraum 20.2 wird aus einem scheibenförmigen Freiraum gebildet, der symmetrisch um die Rotationsachse des Spritzkopfes 10 umläuft. Weiterhin weist der Abstandsraum 20.2 einen ringförmig, sich in Rotation-Achsrichtung erstreckenden, ring­ förmigen Spalt auf, der von einem Absatz 20.3 des Lagerteiles 50 begrenzt wird. Zwischen dem Absatz 20.3 und dem Spritzkopf 10 ist ein Spülmittelaus­ tritt 20.4 geschaffen. Der Spülmittelaustritt 20.4 steht über den Abstandsraum 20.2 und einen Zuführkanal 20.1 in räumlicher Verbindung mit dem Leitungs­ stück 51 des Lagerteils 50. Der Zuführkanal 20.1 ist als Ringspalt ausgebildet. Er verläuft zwischen der Aussenkontur des Lagerzapfens 12 und der Innen­ kontur der Bohrung des Haltestückes in die der Lagerzapfen 12 eingesetzt ist. Der Zuführkanal 20.1 ist über das Lager 13 hindurch mit dem Leitungsstück 51 verbunden.

Während des Betriebes der Reinigungvorrichtung wird Spülflüssigkeit durch die zentrale Spülmittelzuführ-Leitung 42 des Antriebsrohrs 41 hindurchgeleitet. Das Spülmittel gelangt in das Leitungsstück 51 und fliesst von dort über den Kanal 12.1 den in den Düsenaufnahmen 22 gehaltenen Spritzdüsen zu. Gleichzeitig gelangt auch eine Teilmenge des Spülmittels durch die Lagerung 13 hindurch in den Zuführkanal 20.1. Von dort kann die Spülflüssigkeit in den Abstandsraum 20.2 eindringen und schliesslich über den Spülmittelaustritt 20.4 abfliessen. Wenn sich nun in dem Abstandsraum 20.2 Verunreinigungen sammeln, so können diese mit der Spülflüssigkeit ausgewaschen werden.

Zur Rotation des Spritzkopfes 10 wird ein Drehmoment in das Antriebsrohr 41 eingebracht. Dieses überträgt sich auf das Kegelrad 35 und von diesem auf das Kegelrad 11 das mit dem Kegelrad 35 kämmt. Von dem Kegelrad 11 wird das Drehmoment über den Lagerzapfen 12 auf den drehfest mit dem Lagerzapfen 12 verbundenen Spritzkopf 10 übertragen. Die Drehlagerung des Spritzkopfes 10 geschieht nun mit der Lagerung 13. Zusätzlich wird der Lagerzapfen 12 auch in der Art eines Gleitlagers im Zuführkanal 20.1 gestützt. Durch die Rotation des Lagerzapfens 12 und im Zusammenspiel mit dem herrschenden Druck im Spülmittel baut sich ein Druckpolster in dem Zuführkanal 20.1 auf, der letztendlich zur Lagerung des Lagerzapfens 12 dient.

Das Spülmittel, welches dem Abstandsraum 20.2 zugeleitet ist, stützt auch den Spritzkopf 10 gegenüber dem Lagerteil 50 ab. Zwischen den Anschlussflächen des Spritzkopfes 10 und des Haltestückes 24 bzw. des Lagerteiles 50 bildet sich hierzu ein hydrostatisches Gleitlager.

Claims (6)

1. Reinigungsvorrichtung für Behälter oder dergleichen mit einem Spritzkopf und einem Lagerteil, an dem der Spritzkopf mittels einer Lagerung drehbar gehalten ist, wobei zwischen dem Lagerteil und dem Spritzkopf ein Ab­ standsraum angeordnet ist, der in räumlicher Verbindung mit der Umgebung steht, und wobei der Spritzkopf wenigstens eine Sprühdüse aufweist, der Spülflüssigkeit mittels einer Spülmittelzuführ-Leitung zuführbar ist, und wobei der Abstandsraum in räumlicher Verbindung mit der Spülmittelzuführ- Leitung steht, dadurch gekennzeichnet,
dass das Lagerteil (50) ein Haltestück (24) aufweist, das mittels der Lage­ rung (13) ein drehfest mit dem Spritzkopf (10) verbundenes Kegelrad (11) in dem Lagerteil (50) drehbar hält,
dass das Haltestück (24) eine Abschlussfläche aufweist, die zur Bildung des Abstandsraumes (20.2) parallel und beabstandet zu einer Abschlussfläche des Spritzkopfes (13) angeordnet ist,
dass die Abschlussfläche des Spritzkopfes (13) die zwischen dem Halte­ stück (24) und dem Lagerteil (50) gebildete Verbindungsstelle überdeckt,
dass das Haltestück (24) an seinem Außenumfang ein Außengewinde (19) aufweist, mit dem es in ein Innengewinde des Lagerteils (50) eingeschraubt ist,
dass die Abschlussfläche des Spritzkopfes (13) die Gewindeverbindung überdeckt, und
dass das Lagerteil (50) im Anschluss an die Gewindeverbindung eine ring förmig umlaufende Fläche aufweist, die im Abstand zu der Abschlussfläche des Spritzkopfes (13) steht und die zusammen, mit dieser Anschlussfläche einen Teil des Abstandsraumes (20.2) bildet.

2. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass der Abstandsraum (20.2) sich scheiben- oder ringförmig um die Rota­ tionsachse des Spritzkopfes (10) herum erstreckt und an seinem, der Rota­ tionsachse abgewandten Rand in einen, sich parallel zur Rotationsachse erstreckenden, ringförmig umlaufenden Ablaufkanal (14) ausläuft, und
dass sich der Ablaufkanal in Schwerkraftrichtung verlaufend zur Umgebung hin öffnet.

3. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
dass die Lagerung (13), mittels der der Spritzkopf (10) an dem Lagerteil (50) gehalten ist, einen Lagerzapfen (12) aufweist, der sich in Richtung zu dem Spritzkopf (10) hin erstreckt und diesen drehfest hält, und
dass zwischen dem Lagerzapfen (12) und dem Lagerteil (50) ein oder meh­ rere Zuführkanäle (20.1) gebildet sind, die in räumlicher Verbindung mit der Spülmittelzuführ-Leitung (42) und dem Abstandsraum (20.2) stehen.

4. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuführkanal (20.1) als ein den Lagerzapfen (12) umlaufenden Ringspalt ausgebildet ist, dem das Spülmittel unter Druck zuleitbar ist.

5. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerzapfen (12) an seiner dem Ringspalt zugewandten Außen­ kontur und/oder das Lagerteil (50) an seiner dem Ringspalt zugewandten Innenkontur zur Bildung eines hydrodynamischen Gleitlagers profiliert ausge­ bildet ist.

6. Ringvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Spülmittel dem Abstandsraum (20.2) durch die Lagerung (13) hindurch zugeleitet ist.