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TECHNISCHES GEBIET
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Die
Neuerung betrifft eine Vorrichtung zur Innenreinigung von Behältern, mit
einem in eine Öffnung
eines Behälters
einführbaren
Sprühkörper einer Reinigungsvorrichtung,
der über
einen rohrförmigen Gehäuseteil
mit einer Zuführleitung
für Reinigungsmittel
verbunden ist, wobei der Sprühkörper in
einer zweiten Endlage wenigstens vollständig in einen Innenraum des
Behälters
hineinragt und in einer entgegengesetzten ersten Endlage insgesamt
aus dem Innenraum herausgefahren ist und dabei mit einem auf seiner
dem Innenraum zugewandten Seite angeordneten Verschlussglied die Öffnung in
einer letztere aufnehmenden Behälterwand
dicht verschließt.
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STAND DER TECHNIK
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Eine
Vorrichtung der gattungsgemäßen Art ist
in einer Internet-Publikation unter der Firmenadresse toftejorg.com
beschrieben. Es handelt sich bei der bekannten Vorrichtung um einen
rotierenden Sprühkopf,
der durch den Druck der Reinigungsflüssigkeit oder den Luftdruck
einer Druckquelle vollständig
in einen Innenraum eines zu reinigenden Behälters ausgefahren wird (zweite
Endlage). Eine Rückholfeder
fährt den
Sprühkopf,
wenn die Reinigungsflüssigkeit
oder der Luftdruck nicht mehr ansteht, in die erste Endlage. Der
Sprühkopf
ist dabei derart mit Richtungsdüsen
ausgestattet, dass die Innenseite des Behälters mit fächerförmigen Reinigungsstrahlen beaufschlagt
wird.
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Die
Grundform des bekannten Sprühkopfes ist
im Wesentlichen ballig, d.h. konvex zum Innenraum des Behälters hin
gewölbt.
Zur Sicherstellung wirksamer Reinigungsstrahlen im Bereich der unmittelbar
dem Sprühkopf
benachbarten Behälterwand ist
hier ein Mindestabstand zwischen den in Frage kommenden Sprühbohrungen
und der zu beaufschlagenden Behälterwand
erforderlich. Dies wiederum bedingt einen relativ großen Verschiebeweg
des Sprühkopfes
aus seiner ersten Endlage in seine zweite Endlage. Darüber hinaus
können
die der Behälter wand
nächstliegenden
Sprühbohrungen
des Sprühkopfes,
in radialer Richtung gesehen, erst außerhalb der in den Sprühkopf einmündenden
Zuführleitung
für Reinigungsmittel
angeordnet werden, wodurch der beaufschlagbare zentrale Bereich
der Behälterwand
um den Sprühkopf
herum nicht so weit in seinem Durchmesser reduziert werden kann,
wie dies an sich wünschenswert
wäre. Randbereiche
der Reinigungsvorrichtung selbst im Bereich der Öffnung des Behälters sind
durch die Sprühstrahlen
des Sprühkopfes
nicht erreichbar; hier sind zusätzliche konstruktive
Maßnahmen
zur Selbstreinigung erforderlich.
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Gleichermaßen ungünstige Verhältnisse
bezüglich
der Abschattung der vom Sprühkopf
austretenden Sprühstrahlen
ergeben sich durch das Verschlussglied, welches zwangsläufig einen
etwas größeren Außendurchmesser
aufweisen muss als der Sprühkopf
selbst. Die von letzterem ausgehenden und das Verschlussglied außenseits
tangierenden Sprühstrahlen
bilden zwangsläufig
einen kegelförmigen
Sprühschatten
auf der dem Sprühkopf
abgewandten Seite des Verschlussgliedes aus, der unbefriedigend
groß ausfällt. Die
im Sprühschatten
liegenden Behälterwände werden
daher nicht unmittelbar von den Sprühstrahlen des Sprühkopfes
erreicht, sondern sie werden lediglich vom kaskadenartigen Reinigungsmittelfluss
von oben her beschwallt, der auf den direkt vom Sprühkopf beaufschlagten
Behälterwänden entsteht.
Bei starken Verschmutzungen der Behälterwände im Sprühschattenbereich kann dies
von Nachteil sein, da die abtragende Wirkung unmittelbar auf die
Verschmutzung auftreffender Sprühstrahlen
als Reinigungsmechanismus entfällt.
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Neuerung, eine Vorrichtung zur Innenreinigung
von Behältern der
gattungsgemäßen Art
zu schaffen, die sich in ihrem dem Prozessmedium zugewandten äußeren Bereich
weitestgehend selbst reinigt und bei der die bauartbedingten Spritzschatten
gegenüber
bekannten Lösungen
verringert sind.
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ZUSAMMENFASSUNG DER NEUERUNG
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale im Nebenanspruch 1 oder Nebenanspruch
17 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Vorrichtung gemäß der Neuerung sind Gegenstand
der jeweiligen Unteransprüche.
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Der
neuerungsgemäße Ansatz
zur Lösung der
gestellten Aufgabe lässt
sich sowohl auf einen Sprühkörper anwenden,
der gegenüber
der Behälterwand
feststehend angeordnet ist, als auch auf einen Sprühkörper, der
gegenüber
der Behälterwand
rotiert und vom Reinigungsmittel, beispielsweise durch Richtungsdüsen, angetrieben
wird. In beiden Fällen ist
der Sprühkörper als
rotationssymmetrischer Hohlkörper
ausgeführt,
dessen Symmetrieachse koaxial zu einer durch die Endlagen seiner
möglichen
Verschiebebewegung definierten Verschiebeachse verläuft.
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Bei
einem gegenüber
der Behälterwand
feststehenden Sprühkörper besitzt
der Hohlkörper
eine Vielzahl von Sprühbohrungen,
die zeitgleich allseits räumlich
sich erstreckende Spritzstrahlen erzeugen. Bei einem gegenüber der
Behälterwand
rotierenden Sprühkörper hängt die
Ausgestaltung des Hohlkörpers
mit Sprühbohrungen
davon ab, ob die Spritzstrahlen zeitgleich alle Bereiche der Behälterwand erreichen
sollen, oder ob in zeitlicher Abfolge allseits räumlich sich erstreckende Spritzstrahlen
(beispielsweise rotierender Fächerstrahl)
erzeugt werden sollen.
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Der
entscheidende neuerungsgemäße Lösungsgedanke
besteht nun dann, dass der Hohlkörper
durch eine um seine Symmetrieachse mit Abstand rotierende Linie
erzeugt ist, die einen in Richtung der Symmetrieachse sich beiderseits
erweiternden Mittelteil und eine sich an den Mittelteil außenseits
anschließende,
zunächst
im Wesentlichen senkrecht und anschließend parallel zur Symmetrieachse
erstreckende erste bzw. zweite Berandung ausbildet.
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Durch
den sich in Richtung der Symmetrieachse beiderseits erweiternden
Mittelteil, der gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform,
vom Innenraum des Behäl ters
aus gesehen, stetig und konkav gekrümmt ist, wird ein Sprühbild realisiert,
welches durch konvexe bzw. ballig nach außen gewölbte bzw. kugelförmige Sprühköpfe, wie
sie bislang bekannt sind, in dieser Form nicht eneichbar ist. Der
dem Verschlussglied benachbarte Bereich des Mittelteils und die
sich anschließende
zweite Berandung des Sprühkörpers erzeugen
Spritzstrahlen, die auf die der Öffnung
unmittelbar benachbarte Behälterwand
bzw. die Reinigungsvonichtung selbst gerichtet sind. Insbesondere
die von der zweiten Berandung ausgehenden Spritzstrahlen erfassen
einen außerordentlich zentrumsnahen
Bereich der Reinigungsvorrichtung, wobei zur hinreichenden Ausbildung
dieser Spritzstrahlen der Sprühkörper lediglich
so weit in den Innenraum des Behälters
zu verfahren ist, dass die der Behälterwand nahe erste Berandung
gerade aus letzterer herausgefahren ist.
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Bei
Reinigungsvorrichtungen nach dem Stand der Technik ist diese Konstellation
nicht gegeben, da hier die in Frage kommenden Sprühstrahlen im
behälterwandnahen
Bereich des Sprühkörpers generiert
werden und zur Sicherstellung einer hinreichenden Ausbildung dieser
Sprühstrahlen
der letztere mit seinen Sprühbohrungen
generierende Teil des Sprühkörpers um
ein bestimmtes Abstandsmaß von der
zu beaufschlagenden Behältennrand
zusätzlich verfahren
werden muss.
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Durch
die sich im Wesentlichen senkrecht zur Symmetrieachse erstreckende
erste bzw. zweite Berandung des Sprühkörpers sind zumindest durch die,
in radialer Richtung gesehen, am weitesten außen liegenden Sprühbohrungen
Spritzstrahlen zu erzeugen, die nahezu parallel zur Symmetrieachse
des Sprühkörpers veriaufen.
Diese Spritzstrahlen der zweiten Berandung erreichen dabei den behälterwandnahen äußeren Rand
der Reinigungsvorrichtung und die entsprechenden Spritzstrahlen
der ersten Berandung treffen zum einen innenseits auf die gegenüberliegende
zweite Berandung und zum anderen gehen sie am Verschlussteil außenseits
tangential vorbei und bilden dort hinter diesem einen kegelförmigen Spritzschatten
aus, der wesentlich kleiner ist als bei bekannten Reinigungsvorrichtungen mit
konvex gekrümmten
Sprühköpfen.
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Die
Grundform des sich in Richtung der Symmetrieachse beiderseits erweiternden
Mittelteils lässt sich,
wie dies auch vorgeschlagen wird, dadurch ausbilden, dass der den
Mittelteil erzeugende Abschnitt der Linie aus wenigstens zwei Geraden
besteht, die den Sprühkörper in
Form von aneinander gereihten Kegelstümpfen ausbilden. Bei einem
stetig und konkav gekrümmten
Mittelteil oder bei einem aus Kegelstümpfen zusammengesetzten Mittelteil
wird jeweils vorgesehen, dass die einzelnen Abschnitte der den Hohlkörper erzeugende
Linie durch Übergangsradien
miteinander verbunden sind.
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Die
Minimierung der im jeweiligen Spritzschatten liegenden Bereiche
der Reinigungsvorrichtung erfolgt dadurch, dass der Mittelteil und
jeweils die erste und die zweite Berandung mit Sprühbohrungen
versehen sind. Hinsichtlich der Berandungen sind die Sprühbohrungen
nicht nur im Bereich der im Wesentlichen senkrecht zur Symmetrieachse
verlaufenden ersten und zweiten Berandung vorgesehen, sondern sie
erstrecken sich darüber
hinaus auch im anschließend
parallel zur Symmetrieachse verlaufenden Bereich.
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Die
Spritzschatten werden insbesondere dadurch minimiert, dass der Sprühkörper am
Ende seiner zweiten Berandung mit dem im Außendurchmesser nur geringfügig größeren Verschlussglied
verbunden ist. In diesem Zusammenhang ist weiter vorgesehen, dass
die erste und die zweite Berandung gleiche radiale Außenabmessungen
aufweisen.
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Die
Verbindung zwischen Verschlussglied und Sprühköper erfolgt gemäß einem
ersten Vorschlag entweder stoffschlüssig oder gemäß einem zweiten
Vorschlag sind Sprühkörper und
Verschlussglied zweiteilig und miteinander gefügt ausgeführt. Im letzten Falle hat es
sich als vorteilhaft erwiesen, beide Teile miteinander zu verschrauben.
Die zweiteilige, gefügte
Ausführungsform
bietet dann Vorteile, wenn insbesondere die Innenkontur des Mittelteils eine
besondere Formgestalt durch beispielsweise spanabhebendes Drehen
erhalten soll. Mit einer speziellen Innenkontur des Mittelteils
lässt sich
der Durchtrittsquerschnitt zwischen Mittelteil einerseits und einer
Verstellstange andererseits festlegen, sodass eine bestimmte Strömungsgeschwindigkeit
des Reinigungsmittels und, dadurch bedingt, eine bestimmte Druckverteilung
im Vorhinein festlegbar wird. Über
die Druckverteilung längs
des Strömungsweges lässt sich
die Beaufschlagung der einzelnen Sprühbohrungen mit Reinigungsmittel
beeinflussen und dadurch ist ein vorbestimmbares Sprühbild realisierbar.
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Um
den Sprühkörper, insbesondere
in seiner in den Innenraum des Behälters hineinragenden zweiten
Endlage, sicher zu führen
bzw. zu fixieren sieht eine vorteilhafte Ausgestaltung gemäß der Neuerung
vor, dass der Sprühkörper am
Ende seiner ersten Berandung mit einem Führungs- und Anschlagteil verbunden
ist. Eine derartige Ausführung
ist besonders dann von Vorteil, wenn der Sprühkörper als dünnwandiges, beispielsweise
durch Umformen hergestelltes Blechteil ausgeführt ist.
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Die
Verstellbewegung des Sprühkörpers erfolgt über die
Verstellstange, die in vorteilhafter Weise den Sprühkörper koaxial
durchdringt und die mit dem Verschlussglied bevorzugt fest verbunden
ist. Dadurch entfallen gegenüber
anderen denkbaren Lösungen
Verstrebungen und vergleichbare Bauteile, die dem Reinigungsmittelfluss
in dem Sprühkörper hindernd
entgegenstehen würden.
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Ein
weiterer Vorschlag sieht vor, dass die Verstellstange an ihrem dem
Verschlussglied zugewandten Ende als zweiter Schaft und an ihrem
anderen Ende als durchmessergrößerer erster
Schaft ausgeführt
ist, und dass ein den ersten und den zweiten Schaft verbindender Übergangsteil
vorgesehen ist, der wenigstens in die erste Berandung des Sprühkörpers eingreift.
Durch eine diesbezügliche
Ausgestaltung der Verstellstange ist es möglich, wie vorstehend bereits
dargestellt, den Durchtrittsquerschnitt zwischen insbesondere dem
Mittelteil des Sprühkörpers und
der Verstellstange in Grenzen im Vorhinein festzulegen und zu dimensionieren.
Die gesamte über
den Sprühkörper austretende
Reinigungsmittelmenge tritt im Bereich der ersten Berandung in den Sprühkörper ein
und die im Ringraum zwischen Sprühkörper und
Verstellstange strömende
Reinigungsmittelmenge nimmt in dem Maße ab, wie Reinigungsmittel über die
im Strömungsweg liegenden Sprühbohrungen
austritt. Der Übergangsteil
kann dabei so dimensioniert werden, dass beispielsweise bis zum
minimalen Durchtrittsquerschnitt in der axialen Mitte des Mittelteils
annähernd
konstante Strömungsgeschwindigkeit
und damit konstante Druckverhältnisse
vorliegen. Der den minimalen Durchtrittsquerschnitt passierende
Reinigungsmittelstrom versorgt lediglich noch die eine Hälfte des
Sprühkörpers. Auch
in diesem Bereich ist es durch die Ausgestaltung des dem Verschlussglied
benachbarten zweiten Schaftes der Verstellstange möglich, Strömungsgeschwindigkeit
und Druckverhältnisse
im Reinigungsmittel an die in diesem Bereich zu generierenden Spritzstrahlen
und die hier notwendige Reichweite anzupassen.
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Die
Verstellbewegung des Sprühkörpers kann,
wie dies bereits durch Lösungen
gemäß dem Stand
der Technik bekannt ist, dadurch erfolgen, dass der Druck des Reinigungsmittels
genutzt wird, um die Verschiebebewegung zu erzeugen. Bei Wegfall
des Reinigungsmitteldruckes sorgt dann eine die Verstellstange beaufschlagende
Rückstellfeder
in einem Antrieb dafür,
dass der Sprühkörper aus
dem Innenraum des Behälters
herausgefahren und das Verschlussglied in seine Verschlusslage überführt wird.
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Die
Neuerung schlägt
hinsichtlich des Antriebes des Verschlussgliedes eine weitere Ausführungsform
vor, bei der die Verstellstange mit einem Antrieb verbunden ist,
der durch Fremdenergie angetrieben ist. In diesem Zusammenhang wird
vorgeschlagen, den Antrieb als druckmittelbeaufschlagten, federrückstellenden
Kolbenantrieb auszuführen.
Als Druckmittel wird in diesem Zusammenhang Druckluft vorgesehen.
Des weiteren sieht ein Vorschlag vor, den Antrieb elektromotorisch
auszuführen
und die Verschiebebewegung der Verstellstange mit einem Spindel/Mutter-System
zu erzeugen.
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Die
vorstehend kurz dargestellten vorteilhaften Ausgestaltungen der
Vorrichtung zur Innenreinigung von Behältern lassen sich uneingeschränkt auch
auf einen Sprühkörper übertragen,
der rotierend gegenüber
der Behälterwand
und vom Reinigungsmittel angetrieben angeordnet ist.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Ausführungsbeispiele
der vorgeschlagenen Vorrichtung zur Innenreinigung von Behältern gemäß der Neuerung
sind in den Figuren der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend
beschrieben. Es zeigen
-
1 eine erste Ausführungsform
der Vorrichtung gemäß der Neuerung,
wobei, bezogen auf die Zeichnungslage, die Reinigungsvorrichtung
links von ihrer Symmetrielinie im Mittelschnitt und rechts davon
in der Ansicht dargestellt ist (Halbschnitt/Halbansicht-Darstellung)
und das Verschlussglied als sog. Schieberkolben mit radialen Dichtungsmitteln ausgeführt ist,
wobei ein das Verschlussglied aufnehmender Sitzring eine relativ
kurze axiale Erstreckung aufweist;
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2 die Reinigungsvorrichtung
gemäß 1 in vergrößerter Darstellung
zur besseren Verdeutlichung von Einzelheiten, wobei, gleichfalls
wie in 1, die Halbschnitt/Halbansicht-Darstellung
gewählt
wurde und
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3 die Reinigungsvorrichtung
gemäß der Neuerung
in einer zweiten Ausführungsform
und gleichfalls in Halbschnitt/Halbansicht-Darstellung, wobei das
Verschlussglied als Sitzteller ausgebildet ist und mit einem entsprechenden
Sitzring zusammenarbeitet, der eine relativ große axiale Erstreckung aufweist,
und wobei diese axiale Erstreckung beispielsweise die Durchdringung
einer Behälterisolierung
erlaubt.
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- 1
- Reinigungsvonichtung
- 2
- Sprühkörper
- 2a
- Mittelteil
(konkav)
- 2b
- erste
Berandung
- 2c
- zweite
Berandung
- 2d
- Sprühbohrungen
-
- (2d.i:
i-te Sprühbohrung
aus 2d.1 bis 2d.n Sprühbohrungen)
- 2e
- Führungs-
und Anschlagteil
- 3
- Verstellstange
- 3a
- erster
Schaft
- 3b
- Übergangsteil
- 3c
- zweiter
Schaft
- 4
- Verschlussglied
- 4.1
- Schieberkolben
- 4.2
- Sitzteller
- 5
- Dichtungsmittel
- 5.1
- erstes
Dichtungsmittel (Radialdichtung)
- 5.2
- zweites
Dichtungsmittel (Sitzdichtung; radial/axial)
- 6
- Sitzring
- 6.1
- erster
Sitzring
- 6.1a
- zylindrische
Sitzfläche
- 6.1b
- erste
Führungsbohrung
- 6.1c
- erste
Anschlagfläche
- 6.2
- zweiter
Sitzring
- 6.2a
- Sitzfläche
- 6.2b
- zweite
Führungsbohrung
- 6.2c
- zweite
Anschlagfläche
- 7
- erste
Sitznngdichtung
- 8
- zweite
Sitzringdichtung
- 9
- Adaptergehäuse
- 9a
- Anschweißflansch
- 9b
- zweiter
Klemmflansch
- 10
- Behälter
- 10a
- Öffnung
- 10.1
- erste
Behälterwand
- 10.2
- zweite
Behälterwand
- 11
- Gehäuse
- 11a
- erster
Gehäuseanschlussstutzen
- 11b
- zweiter
Gehäuseanschlussstutzen
- 11c
- erster
Klemmflansch
- 12
- Antrieb
- 13
- Laternengehäuse
- 14
- Stellungsanzeiger
(ggf. Rückmeldeeinrichtung)
- A
- Symmetrieachse
(Hohlkörper
erzeugende Achse)
- D
- Druckmittel
- E1
- erste
Endlage
- E2
- zweite
Endlage
- IR
- Innenraum
- L
- Hohlkörper erzeugende
Linie
- Qmin
- minimaler
Durchtrittsquerschnitt
- Qmax
- maximaler
Durchtrittsquerschnitt
- R
- Reinigungsmittel
- V
- Verschiebeachse
- S
- Spritzstrahlen
- S1
- erste
Spritzstrahlen (randständig,
für zentralen
-
- behälterwandnahen
Bereich)
- S2
- zweite
Spritzstrahlen (behältennrandnaher Bereich)
- S3
- dritte
Spritzstrahlen (behälterwandfemer
Bereich)
- S4
- vierte
Spritzstrahlen (randständig,
für zentralen
-
- behälterwandnahen
Bereich)
-
DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG
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Eine
erste Ausführungsform
einer Reinigungsvorrichtung 1 (1) weist einen in eine Öffnung 10a einer
ersten oder zweiten Behälterwand 10.1 bzw. 10.2 eines
Behälters 10 einführbaren Sprühkörper 2 auf,
der über
einen rohrförmigen
Gehäuseteil
mit einem außerhalb
des Behälters 10 angeordneten
Gehäuse 11 ver- bunden ist, wobei
letzterem entweder über
einen ersten Gehäuseanschlussstutzen 11a oder
einen zweiten Gehäuseanschlussstutzen 11b Reinigungsmittel
R zugeführt
wird. Das Gehäuse 11 ist über einen
ersten Klemmflansch 11c mit einem um die Öffnung 10a herum
an der ersten bzw. zweiten Behälterwand 10.1, 10.2 angeordneten, komplementären Klemmflansch
mittels nicht dargestellter Verbindungsmittel (beispielsweise als
Halbringe ausgeführte
Klemmringe) verbunden. Die Öffnung 10a wird
im vorliegenden Falle inenseits in einem Sitzring 6 ausgebildet,
der einerseits in den ersten Klemmflansch 11c konzentrisch
eingreift und dort mittels einer ersten Sitzringdichtung 7 im
Gehäuse 11 abgedichtet
ist. Das andere Ende des Sitzringes 6 greift in gleicher
Weise in den nicht dargestellten Klemmflansch des Behälters 10 ein
und ist dort gleichfalls mit einer nicht gezeigten Sitzringdichtung abgedichtet.
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Der
Sprühkörper 2 ist
als rotationssymmetrischer Hohlkörper
mit einer Vielzahl von Sprühbohrungen 2d ausgeführt (2). Da der Sprühkörper 2 in
der ersten Ausführungsform
der Reinigungsvorrichtung 1 gegenüber der Behälterwand 10.1, 10.2 feststehend
angeordnet ist, erzeugen die Sprühbohrungen 2d zeitgleich
allseits räumlich
sich erstreckende Sprühstrahlen,
die im Folgenden durchweg als Spritzstrahlen S (1) bzw. Spritzstrahlen S1, S2, S3 und
S4 (2 und 3) bezeichnet werden.
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Der
Sprühkörper 2 besteht
aus einem konkaven Mittelteil 2a, an das sich außenseits
eine erste bzw. zweite Berandung 2b, 2c anschließt, die
sich zunächst
im Wesentlichen senkrecht und anschließend parallel zur Symmetrieachse
A des Sprühkörpers 2 erstreckt.
Das Ende der zweiten Berandung 2c ist mit einem Verschlussglied 4 verbunden,
wobei letzteres einen geringfügig
größeren Außendurchmesser
als die zweite Berandung 2c aufweist. Das Verschlussglied 4 ist
im Rahmen der dargestellten Ausführungsform
als sog. Schieberkolben 4.1 ausgeführt, der an seiner Mantelfläche ein
Dichtungsmittel 5, im vorliegenden Falle ein erstes Dichtungsmittel 5.1,
eine sog. Radialdichtung, aufweist. Die erste Berandung 2c ist
endseitig mit einem ringförmigen
Führungs-
und Anschlagteil 2e verbunden, der in einer ersten Führungsbohrung 6.1b des
als erster Sitzring 6.1 aus ausgeführten Sitzrings 6 axial
verschieblich geführt
ist. Die vorgenannte Führung
des Führungs- und
Anschlagteils 2e beschränkt
sich auf den Bereich einer zweiten Endlage E2 des Sprühkörpers 2,
in der letzterer vollständig
in einen Innenraum IR des Behälters 10 hineinragt.
Die zweite Endlage E2 des Sprühkörpers 2 wird
durch eine erste Anschlagfläche 6.1c am
ersten Sitzring 6.1 gebildet.
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Der
Sprühkörper 2 wird
koaxial von einer Verstellstange 3 durchdrungen, die mit
dem Verschlussglied 4 vorzugsweise fest verbunden ist.
Die Verstellstange 3 ist an ihrem dem Verschlussglied 4 zugewandten
Ende als zweiter Schaft 3c und an ihrem anderen Ende als
durchmessergrößerer erster Schaft 3a ausgeführt, wobei
ein Übergangsteil 3b den
ersten mit dem zweiten Schaft 3a, 3c verbindet. Der Übergangsteil 3b greift
wenigstens in die erste Berandung 2c des Sprühkörpers 2 ein,
wobei auch ein Durchgriff bis in den Mittelteil 2a vorgesehen
sein kann.
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Mittels
der Verstellstange 3 wird der Sprühkörper 2 aus der zweiten
Endlage E2 in eine erste Endlage E1 verbracht, in der er insgesamt
aus dem Innenraum IR herausgefahren ist und dabei mit dem auf seiner
dem Innenraum IR zugewandten Seite angeordneten Verschlussglied 4 die Öffnung 10a in
der letzterer aufnehmenden Behälterwand 10.1, 10.2 dicht
verschließt.
In dieser Verschlusslage wird das als Schieberkolben 4.1 ausgebildete
Verschlussglied 4 in eine zylindrische Sitzfläche 6.1a im
ersten Sitzring 6.1 hineingefahren, wobei die Radialdichtung 5.1 ausschließlich in
radialer Richtung eine Dichtwirkung entfaltet und das Verschlussglied 4 auf
der Seite des Innenraums IR mit der Behälterwand 10.1, 10.2 weitgehend
bündig
abschließt.
Durch die beiden Endlagen E1 und E2 ist eine Verschiebeachse V definiert, die
koaxial zur Symmetrieachse A des Sprühkörpers verläuft.
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Die
Verschiebebewegung des Spnühkörpers 2 wird
vorzugsweise durch einen an der Verstellstange 3 angreifenden
Antrieb 12 (1)
bewirkt, der durch Fremdenergie angetrieben ist. Als besonders einfacher
und zweckmäßiger Antrieb 12 hat
sich in diesem Zusammenhang ein druckmittelbeaufschlagter, federrückstellender
Kolbenantrieb herausgestellt, wobei als Druckmittel D Druckluft
vorgese hen ist, die in den meisten Fällen in prozesstechnischen
Anlagen, in denen Behälter 10 mit
der neuerungsgemäßen Reinigungsvorrichtung 1 gereinigt
werden, zur Verfügung
steht. Der Antrieb 12 kann aber auch elektromotorisch ausgeführt sein,
wobei die Verschiebebewegung der Verstellstange 3 vorzugsweise
mit einem Spindel/Mutter-System erzeugt wird.
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Es
ist jedoch auch eine Verschiebung des Sprühkörpers 2 aus der ersten
Endlage E1 in die zweite Endlage E2 durch die Energie des Reinigungsmittels
R möglich,
das innenseits an den axialen Projektionsflächen des Sprühkörpers 2,
insbesondere am Verschlussglied 4, angreift und dieses gegen
die Rückstellkraft
einer im Antrieb 12 angeordneten Feder verschiebt. Bei
Wegfall des Reinigungsmitteldruckes wird der Sprühkörper 2 durch die Kraft dieser
nicht dargestellten rückstellenden
Feder in die erste Endlage E1, d.h. die Verschlusslage des Verschlussgliedes 4, überführt.
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Der
Antrieb 12 ist über
ein Laternengehäuse 13 mit
dem Gehäuse 11 verbunden.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel
sind für
diese Verbindung Klemmflansche vorgesehen, die beispielsweise mit als
Halbringe ausgeführten
Klemmringen miteinander verbunden sind. Oberhalb des Antriebs 12 ist
ein Stellungsanzeiger 14 vorgesehen, über den die jeweilige Stellung
des Sprühkörpers 2 im
einfachsten Falle optisch zu erkennen ist. Der Stellungsanzeiger 14 kann
derart ausgestaltet sein, dass er als sog. Rückmeldeeinrichtung fungiert,
wobei die beiden Endlagen E1 und E2 jeweils beispielsweise durch Endschalter
erfasst und die hierdurch jeweils gewonnen Signale als Rückmeldesignale
an eine zentrale Steuerung gemeldet werden.
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Die
Form des rotationssymmetrischen Hohlkörpers wird durch eine um die
Symmetrieachse A des Sprühkörpers 2 mit
Abstand rotierende Linie L (2)
erzeugt, wobei der vorstehend bereits erwähnte, in Richtung der Symmetrieachse
A sich beiderseits erweiternde Mittelteil 2a und die sich
an den Mittelteil 2a außenseits anschließende, zunächst im Wesentlichen
senkrecht und anschließend
parallel zur Symmetrieachse A erstreckende erste bzw. zweite Berandung 2b, 2c ausbildet.
Ist der den Mittelteil 2a erzeugende Abschnitt der Linie
L stetig und konkav gekrümmt,
dann ergibt sich die in den 1 und 2 dargestellte konkave Form
des Hohlkörpers.
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Es
ist aber auch denkbar, dass der den Mittelteil 2a erzeugende
Abschnitt der Linie L aus wenigstens zwei Geraden besteht. In jedem
der vorgenannten Fälle
sind die einzelnen Abschnitte der Linie L durch Übergangsradien miteinander
verbunden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel
ist der Sprühkörper 2 einerseits
mit dem Verschlussglied 4 und andererseits mit dem Führungs-
und Anschlagteil 2e stoffschlüssig verbunden. Hier kommt
vorzugsweise eine automatische Orbitalschweißung mittels Lichtbogen ohne
Zusatzwerkstoff zur Anwendung.
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Es
ist auch vorgesehen, den Sprühkörper 2 und
das Verschlussglied 4 zweiteilig auszuführen, wobei beide Teile dann
miteinander gefügt
sind, wobei vorzugsweise eine Verschraubung hier zur Anwendung gelangt.
Bei dieser Ausführung
kann der Sprühkörper 2,
bestehend aus dem Mittelteil 2a und den beiden Berandungen 2b und 2c,
und der Führungs-
und Anschlagteil 2e als Drehkörper ausgeführt werden. Dieses Herstellungsverfahren
erlaubt es dann, die Innenkontur des Sprühkörpers 2 in Verbindung
mit der Ausgestaltung der Verstellstange 3 im Bereich ihres Übergangsteils 3b und
ihres zweiten Schaftes 3c so zu dimensionieren, dass ein
bestimmtes Strömungsprofil
und eine sich daraus längs
des Strömungsweges
resultierende Druckverteilung im Reinigungsmittel R ergibt, wodurch
das Sprühbild des
Sprühkörpers 2 in
Grenzen vorherbestimmbar ist.
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Im
Bereich der Öffnung 10a des
Behälters 10 weist
der Sprühkörper 2 inenseits
im Führungs-
und Anschlagteil 2e einen maximalen Durchtrittsquerschnitt
Qmax auf, der sich im Verlauf des Strömungsweges
der Reinigungsflüssigkeit
R bis auf einen minimalen Durchtrittsquerschnitt Qmin in
der Mitte des konkaven Mittelteils 2a verengt. Durch diesen
minimalen Durchtrittsquerschnitt Qmin muss
nur noch jene Menge des Reinigungsmittels R hindurch, das, bezogen
auf die Darstellungslage, die untere Hälfte des Sprühkörpers 2 versorgt.
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Im
dargestellten Ausführungsbeispiel (2) sind der Mittelteil 2a und
jeweils die erste und die zweite Berandung 2b, 2c mit
einer Vielzahl von Sprühbohrungen 2d (2d.1, 2d.2,
..., 2d.i, ..., 2d.n) versehen. Die in Frage kommenden
Sprühbohrungen 2d.i der
zweiten Berandung 2c erzeugen die mit S1 gekennzeichneten
ersten Spritzstrahlen S, soweit sich diese Sprühbohrungen 2d.i in
jenem Teil befinden, das sich im Wesentlichen senkrecht zur Symmetrieachse
A erstreckt. Die Spritzstrahlen S1 treffen auf den äußeren Rand
der ersten Berandung 2b, sodass dieser randständige zentrale
Bereich der Reinigungsvorrichtung 1 ohne Sprühschatten
gereinigt werden kann.
-
Die
Sprühbohrungen 2d.i,
die in jenem Teil des Mittelteils 2a angeordnet sind, das
dem Verschlussglied 4 benachbart ist, erzeugen die zweiten Spritzstrahlen
S2, die im Wesentlichen den, bezogen auf die Darstellungslage, behälterwandnahen
Bereich des Behälters 10 erreichen.
Der andere Teil des konkaven Mittelteils 2a erzeugt Spritzstrahlen
S3, die, bezogen auf die Darstellungslage, im Wesentlichen den behälterwandfernen
Bereich des Behälters 10 bespritzen.
Die Sprühbohrungen 2d.i,
die in jenem Teil der ersten Berandung 2b angeordnet sind,
der im Wesentlichen senkrecht zur Symmetrieachse A des Sprühkörpers verläuft, erzeugen
Sprühstrahlen
S4, die entweder auf die gegenüberliegende
zweite Berandung 2c auftreffen und somit eine Selbstreinigung des
Sprühkörpers 2 bewirken
oder sie tangieren das Verschlussglied 4 außenseits
und erzeugen, bezogen auf die Darstellungslage, unterhalb des Verschlussgliedes 4,
im behälterwandfernen
Bereich, einen kegelstumpfförmigen
Sprühschatten,
der einen wesentlich kleineren Kegelwinkel aufweist, als dies bislang
bei Reinigungsvorrichtungen nach dem Stand der Technik möglich war.
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3 zeigt eine zweite Ausführungsform
der neuerungsgemäßen Reinigungsvorrichtung 1,
die sich von der ersten Ausführungsform
gemäß den 1 und 2 dadurch unterscheidet, dass ein axial sehr
viel längerer
zweiter Sitzring 6.2 vorgesehen ist, der in einem Adaptergehäuse 9 Anordnung
findet. Das Adaptergehäuse 9 ist
auf Seiten des Behälters 10 bzw.
seiner zweiten Behälterwand 10.2 in
Form eines Anschweißflansches 9a ausgeführt, und
der zweite Sitzring 6.2 ist dort mittels einer zweiten
Sitzringdichtung 8 abgedichtet. Die verlängerte Ausführungsform
des zweiten Sitzringes 6.2 kommt dort zur Anwendung, wo
beispielsweise zwischen dem Gehäuse 11 für die Zufuhr
des Reinigungsmittels R und der zweiten Behälterwand 10.2 eine
dort vorgesehene dickwandige Isolierung zu durchdringen ist. Das Adaptergehäuse 9 wird
mittels eines zweiten Klemmflansches 9b an dem ersten Klemmflansch 11c des Gehäuses 11 in
der vorbeschriebenen Weise befestigt.
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Das
Verschlussglied 4 ist in der zweiten Ausführungsform
der Reinigungsvorrichtung 1 als sog. Sitzteller 4.2 ausgeführt, in
dem ein zweites Dichtungsmittel 5.2, eine radial/axial
wirkende Sitzdichtung, vorgesehen ist. Die Sitzdichtung 5.2 korrespondiert
in der Schließlage
des Sprühkörpers 2 mit
einer, bezogen auf die Darstellungslage, am unteren Ende des zweiten
Sitzringes 6.2 ausgeführten
Sitzfläche 6.2a. Der
Führungs-
und Anschlagteil 2e wird über die gesamte Länge des
zweiten Sitzringes 6.2 in einer in diesem ausgeführten zweiten
Führungsbohrung 6.2b geführt, wobei
in der zweiten Endlage E2 der Führungs- und Anschlagteil 2e an
einer zweiten Anschlagfläche 6.2c im
Sitzring 6.2 zur Anlage gelangt. Die übrigen Bereiche der Reinigungsvorrichtung 1 sind,
wie vorstehend mit Bezug auf die 1 und 2 beschrieben, ausgeführt.
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Falls
der Sprühkörper 2,
wie dies die Neuerung auch vorschlägt, rotierend gegenüber der
Behälterwand 10.1, 10.2 und
vom Reinigungsmittel R angetrieben angeordnet ist, ist in Abänderung
zu den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen lediglich dafür Sorge
zu tragen, dass wenigstens die mit Sprühbohrungen 2d versehenen
Teile des Sprühkörpers 2 drehbeweglich
gegenüber
den ortsfest verbleibenden Teilen gelagert sind. Das die Drehung
des Sprühkörpers 2 bewirkende
Drehmoment wird zweckmäßig durch
Richtungsdüsen
erzeugt, die Impulskräfte
durch die austretenden Spritzstrahlen S des Reinigungsmittels R
bewirken und die im Abstand und tangential zur Drehachse (Symmetrieachse
A; Verschiebeachse V) des Sprühkörpers 2 angreifen.