DE2437948A1

DE2437948A1 - Spray device cleaning container's interior surfaces - has internal hollow chamber connecting input and output pipes

Info

Publication number: DE2437948A1
Application number: DE2437948A
Authority: DE
Inventors: Werner Ing Grad Schulze
Original assignee: Alfred Kaercher SE and Co KG
Current assignee: Alfred Kaercher SE and Co KG
Priority date: 1974-08-07
Filing date: 1974-08-07
Publication date: 1976-02-19
Also published as: DE2437948B2; DE2437948C3

Abstract

A spray device for the cleaning of inner surfaces of containers has a hollow chamber connected to the supply pipe and the exterior of the first hollow tube between the static body housing and the first hollow tube, and between the bearing box and the second hollow tube. This chamber is connected to the interiors of the tubes by means of holes in their walls such that the cleaning fluid can pass radially from the input pipe to the first tube and from this to the second tube. Bearing rings are used to seal the chambers above and below the spacings. Gasket rings and packings are used to seal the bearing box in the inner surface of the body and are situated in cutout sections in the body wall.

Description

Spritzeinrichtung zur Reinigung von Behälterinnenflächen Die Erfindung betrifft eine Spritzeinrichtung zur Reinigung von Behälterinnenflächen mit einer ersten, in einem ortsfesten Gehäuse drehbar gelagerten Hohlwelle, einer daran starr befestigten Lagerbüchse, in welcher eine zweite, fest mit einem mit Düsen versehenen Düsenkopf verbundene Hohlwelle senkrecht zur ersten Hohlwelle drehbar gelagert ist sowie mit einer fest mit dem ortsfesten Gehäuse verbundenen Zuführleitung zum Zuführen der zu versprühenden Reinigungsflüssigkeit durch das Innere der ersten und zweiten Hohlwelle zu den Düsen des Düsenkopfes. Spray device for cleaning container inner surfaces The invention relates to a spray device for cleaning container inner surfaces with a first hollow shaft rotatably mounted in a stationary housing, one rigid thereon attached bearing bush, in which a second, firmly provided with a nozzle The nozzle head connected hollow shaft is rotatably mounted perpendicular to the first hollow shaft as well as with a feed line for feeding that is fixedly connected to the stationary housing the cleaning liquid to be sprayed through the interior of the first and second Hollow shaft to the nozzles of the nozzle head.

Mit solchen Spritzeinrichtungen werden auf die Innenwände von Kesseln, Tanks oder dgl. Reinigungsflüssigkeiten aufgespritzt, wobei durch die Drehung des Düsenkopfes um 2 orthogonale Achsen eine möglichst vollständige Überstreichung der gesamten Innenfläche des Behälters erreicht werden soll. Als Reinigungsflüssigkeiten kommen neben Wasser auch alle Arten von z.T. sehr aggressive Chemikalien in Frage, die gegebenenfalls stark erhitzt sind und im allgemeinen unter hohem Druck stehen, z.B. unter einem Druck von 100 Atmosphären. Bei bekannten Spritzvorrichtungen der geschilderten Art ergeben sich dabei Schwierigkeiten sowohl bei der Lagerung der drehbaren Wellen als auch bei der Abdichtung derselben gegenüber dem Gehäuse. Da bei bekannten Spritzeinrichtungen die Reinigungsflüssigkeit axial in die Hohlwellen eingeführt, aber im wesentlichen radial wieder aus diesen ausgeführt wird, wirken wegen des hohen Flüssigkeitsdruckes große axiale Kräfte auf die Hohlwellen, die von den Lagern aufgenommen werden müssen. Dies erfordert sehr aufwendige Lagerkonstruktionen, die zudem laufend gewartet werden müssen und einem erhöhten Verschleiß unter worfen sind. Auch auf die Dichtungsringe wirken große Kräfte, die zusammen mit der chemischen Aggressivität der Reinigungsflüssigkeiten zu einer vorzeitigen Zerstörung der Dichtungsringe führen können.Such spray devices are used on the inside walls of boilers, Tanks or similar cleaning fluids sprayed on, being through the rotation of the nozzle head around 2 orthogonal axes is as complete as possible Coverage of the entire inner surface of the container is to be achieved. as In addition to water, cleaning fluids also contain all types of sometimes very aggressive ones Chemicals in question, which are possibly strongly heated and in general under high pressure, e.g. 100 atmospheres. In known spray devices of the type described result in difficulties both in terms of storage of the rotatable shafts as well as in the sealing of the same relative to the housing. Since in known spray devices, the cleaning fluid axially into the hollow shafts introduced, but is carried out again essentially radially from these, act because of the high fluid pressure, large axial forces on the hollow shafts, which must be absorbed by the camps. This requires very complex bearing constructions, which also have to be continuously maintained and are subject to increased wear and tear are. Great forces also act on the sealing rings, together with the chemical Aggressiveness of the cleaning fluids leads to premature destruction of the sealing rings being able to lead.

Es ist Aufgabe der Erfindung, diese Nachteile zu vermeiden und eine Spritzvorrichtung mit wartungsfreien Lagern und Dichtungen mit längerer Lebensdauer zu schaffen.It is the object of the invention to avoid these disadvantages and a Spray device with maintenance-free bearings and seals with longer service life to accomplish.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen dem ortsfesten Gehäuse und der ersten Hohlwelle sowie zwischen der Lagerbüchse und der zweiten Hohlwelle je ein mit der Zuführleitung bzw. mit dem Inneren der ersten Hohlwelle in Verbindung stehender Hohlraum vorgesehen ist, der über öffnungen in der Mantelfläche der angrenzenden Hohlwelle mit deren Innerem verbunden ist, so daß die Reinigungsflüssigkeit radial aus der Zuführleitung in die erste Hohlwelle bzw. aus dieser in die zweite Hohlwelle eintritt, und daß zur Abdichtung dieser Hohlräume oberhalb und unterhalb der Öffnungen je eine mit einer Lagerung für die Hohlwellen kombinierte, einen Gleitring und mindestens einen Dichtring umfassende Dichtungspackung vorgesehen ist, bei welcher die Dichtringe und der Gleitring nebeneinander in eine Ausnehmung in der Innenfläche des Gehäuses bzw. der Lagerbüchse eingelegt sind und am Mantel der zumindest in diesem Bereich mit einer verschleißfesten Schicht überzogenen Hohlwelle anliegen.This object is achieved in that between the stationary housing and the first hollow shaft and between the bearing bush and the second hollow shaft each with the supply line or with the interior of the first hollow shaft in connection standing cavity is provided, which has openings is connected to the inside of the adjacent hollow shaft in the jacket surface, so that the cleaning liquid radially out of the supply line into the first hollow shaft or from this enters the second hollow shaft, and that for sealing this Cavities above and below the openings each with a storage for the Combined hollow shafts, comprising a sliding ring and at least one sealing ring Sealing packing is provided in which the sealing rings and the sliding ring are side by side inserted into a recess in the inner surface of the housing or the bearing bush are and on the jacket of at least in this area with a wear-resistant layer covered hollow shaft.

Gemäß der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn die Dichtungsringe aus Polytetrafluoräthylen (Teflon R) bestehen. Weiterhin ist es günstig, wenn die verschleißfeste Schicht aus mit Hilfe eines Plasmasprühverfahrens aufgebrachtem Metalloxid besteht.According to the invention it is advantageous if the sealing rings from Polytetrafluoroethylene (Teflon R) exist. It is also advantageous if the wear-resistant Layer consists of metal oxide applied with the help of a plasma spray process.

Besonders bewährt hat sich dabei eine Schicht aus Chromoxid.A layer of chromium oxide has proven particularly useful.

Vorteilhafterweise wird diese verschleißfeste Schicht überschliffen. Es ist weiterhin zweckmäßig, wenn der Gleitring aus rostfreiem Stahl oder aus Bronze besteht.This wear-resistant layer is advantageously ground over. It is also useful if the sliding ring is made of stainless steel or bronze consists.

Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Die Zeichnung zeigt eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Spritzvorrichtung.The following description of preferred embodiments of the invention serves for a more detailed explanation in connection with the drawing. The drawing shows a sectional view of a spray device according to the invention.

Diese weist ein ortsfestes Gehäuse 1 mit einer durchgehenden zylindrischen Innenbohrung 2 auf, in der eine erste Hohlwelle 3 drehbar gelagert ist. Eine Stirnfläche 4 der Hohlwelle 3 ist verschlossen und trägt einen aus dem Gehäuse 1 herausragenden Vierkantzapfen 5, welcher mit einem in der Zeichnung nicht dargestellten Antrieb zur Drehung der Hohlwelle 3 verbindbar ist. Das gegenüberliegende Ende der Hohlwelle 3 ragt aus dem Gehäuse 1 hervor und ist in diesem Bereich mit einer Lagerbüchse 6 fest verbunden. In einer senkrecht zur Hohlwelle 3 liegenden Innenbohrung 7 ist in der Lagerbüchse 6 eine zweite Hohlwelle 8 drehbar gelagert. Diese zweite Hohlwelle 8 ist an beiden Stirnseiten verschlossen und ragt auf beiden Seiten aus der Lagerbüchse 6 heraus. An einem Ende der zweiten Hohlwelle 8 ist ein Düsenkopf mit radial abstehenden Düsenhörnern 9 mit Düsen 11 zum Versprühen der Reinigungsflüssigkeit angeordnet.This has a stationary housing 1 with a continuous cylindrical Inner bore 2 in which a first hollow shaft 3 is rotatably mounted. A face 4 of the hollow shaft 3 is closed and carries a protruding from the housing 1 Square pin 5, which with a drive not shown in the drawing can be connected to rotate the hollow shaft 3. The opposite end of the hollow shaft 3 protrudes from the housing 1 and is in this area with a bearing bush 6 firmly connected. In an inner bore 7 perpendicular to the hollow shaft 3 is a second hollow shaft 8 is rotatably mounted in the bearing bush 6. This second hollow shaft 8 is closed at both ends and protrudes from the bearing bush on both sides 6 out. At one end of the second hollow shaft 8 is a nozzle head with radially protruding Nozzle horns 9 arranged with nozzles 11 for spraying the cleaning liquid.

Die Düsen 11 stehen über einen Kanal 12 im Inneren der Düsenhörner 9 mit dem Innenraum 13 der zweiten Hohlwelle 8 in Verbindung. Auf der gegenüberliegenden Seite trägt die Hohlwelle 8 ein Kegelzahnrad 14, welches mit einem das Gehäuse 1 umgebenden, fest mit diesem verbundenen Kegelzahnkranz 15 kämmt.The nozzles 11 are in the interior of the nozzle horns via a channel 12 9 with the interior 13 of the second hollow shaft 8 in connection. On the opposite On the side, the hollow shaft 8 carries a bevel gear 14 which, with a housing 1 surrounding, firmly connected to this conical ring gear 15 meshes.

Seitlich ist in das Gehäuse 1 eine Zuführleitung 16 für die Reinigungsflüssigkeit eingeführt, welche mit einem vom Mantel der ersten Hohlwelle 3, von der Innenwand des Gehäuses 1 und von zwei Dichtungspackungen 18 und 19 begrenzten Hohlraum 17 in Verbindung steht. Im Mantel der ersten Hohlwelle 3 ist in diesem Bereich eine Ringnut 21 eingestochen , wodurch der Hohlraum 17 vergrößert wird. Am Boden dieser Ringnut 21 weist der Mantel der ersten Hohlwelle öffnungen 20 auf, durch die die Reinigungsflüssigkeit ins Innere der Hohlwelle 3 eindringen kann.A feed line 16 for the cleaning liquid is laterally in the housing 1 introduced, which with one of the jacket of the first hollow shaft 3, from the inner wall of the housing 1 and cavity 17 delimited by two sealing packings 18 and 19 communicates. In the jacket of the first hollow shaft 3 is in this An annular groove 21 is pierced in the area, as a result of which the cavity 17 is enlarged. At the bottom of this annular groove 21, the jacket of the first hollow shaft has openings 20, through which the cleaning fluid can penetrate into the interior of the hollow shaft 3.

Die oberhalb und unterhalb des Hohlraumes 17 angeordneten Dichtungspackungen 18 und 19 umfassen mehrere Dichtungsringe 22 bzw. 23 (im Ausführungsbeispiel der Zeichnung jeweils 3 Stück) sowie einen Gleitring 24 bzw. 25. Diese zu einer gemeinsamen Dichtungs- und Lagereinheit zusammengefaßten Ringe sind gemeinsam in einer Ausnehmung 26 bzw. 27 in der Innenwand des Gehäuses 1 eingelegt und liegen mit ihrer Innenfläche dicht an der Mantelfläche der ersten Hohlwelle 3 an. In diesem Bereich ist die Mantelfläche der Hohlwelle 3 mit einer dünnen, verschleißfesten Schicht 28 bzw. 29 versehen, die z.B. aus Chromoxid besteht, welches mit Hilfe eines Plasmastrahlverfahrens in an sich bekannter Weise auf die Manteloberfläche der Hohlwelle aufgetragen worden ist. Auch andere Metalloxide oder Keramiksubstanzen können zur Herstellung der verschleißfesten Schicht 28 bzw. 29 Verwendung finden. Die Schicht ist glattgeschliffen; verbleibende Unebenheiten liegen z.B. in der Größenordnung von einigen Zehntel Mikrometern.The sealing packings arranged above and below the cavity 17 18 and 19 comprise several sealing rings 22 and 23 (in the exemplary embodiment of FIG Drawing 3 pieces each) and a sliding ring 24 or 25. These to a common Sealing and bearing unit combined rings are together in a recess 26 or 27 inserted in the inner wall of the housing 1 and lie with their inner surface close to the outer surface of the first hollow shaft 3. The lateral surface is in this area the hollow shaft 3 is provided with a thin, wear-resistant layer 28 or 29, which consists, for example, of chromium oxide, which with the help of a plasma jet process in has been applied to the jacket surface of the hollow shaft in a manner known per se is. Other metal oxides or ceramic substances can also be used to produce the wear-resistant Layer 28 or 29 are used. The layer is sanded smooth; remaining Unevenness is, for example, on the order of a few tenths of a micrometer.

Die Gleitringe 24 und 25 bestehen aus Edelstahl oder Bronze; sie dienen der drehbaren Lagerung der Hohlwelle 3 im Gehäuse 1.The sliding rings 24 and 25 are made of stainless steel or bronze; they serve the rotatable mounting of the hollow shaft 3 in the housing 1.

Als Material für die Dichtungsringe 22 und 23 wird bevorzugt Polytetrafluoräthylen (Teflon R) verwendet, das in besonderem Maße chemikalienbeständig ist. Die dichte Anlage der Dichtungsringe an den Gleitringen, an der Gehäuseinnenwand und an der Hohlwelle verhindert außerdem ein Fließen des relativ weichen Werkstoffes der Dichtungsringe. Somit wird durch die Dichtungspackung einerseits eine hervorragende Abdichtung des Hohlraumes 17 auch bei den hohen verwendeten Drücken der Reinigungsflüssigkeit sowie eine einwandfreie Lagerung der Hohlwelle 3 erreicht.The preferred material for the sealing rings 22 and 23 is polytetrafluoroethylene (Teflon R) used in particular Chemical resistant dimensions is. The tight fit of the sealing rings on the sliding rings on the inside wall of the housing and on the hollow shaft also prevents the relatively soft material from flowing the sealing rings. Thus, on the one hand, the sealing packing makes an excellent Sealing of the cavity 17 even at the high pressures used for the cleaning liquid and perfect storage of the hollow shaft 3 is achieved.

Es ist ein besonderer Vorteil der Erfindung, daß durch die radiale Einführung der Reinigungsflüssigkeit durch die Zuführleitung 16, den Hohlraum 17 und die Öffnungen 20 ins Innere der Hohlwelle 3 keine axialen Kräfte auf die Hohlwelle 3 wirken. Die Hohlwelle 3 ist durch ihre Stirnfläche 4 und den Mantel der Lagerbüchse 6 in axialer Richtung beidseitig verschlossen und daher in Bezug auf axiale, von der Flüssigkeit ausgeübte Kräfte im Gleichgewicht. Dadurch werden keine aufendigen, zur Aufnahme großer axialer Kräfte ausgebildete Lager für die Hohlwellen benötigt, sondern es genügen die einfacheren, oben beschriebenen Gleitringlager. Diese werden dann auch nur in sehr geringem Maße beansprucht.It is a particular advantage of the invention that the radial Introduction of the cleaning liquid through the supply line 16, the cavity 17 and the openings 20 into the interior of the hollow shaft 3 do not have any axial forces on the hollow shaft 3 work. The hollow shaft 3 is through its end face 4 and the jacket of the bearing bush 6 closed on both sides in the axial direction and therefore with respect to the axial direction, from forces exerted by the fluid in equilibrium. As a result, there will be no bearings designed to absorb large axial forces are required for the hollow shafts, rather, the simpler sliding ring bearings described above are sufficient. These will then only stressed to a very small extent.

Die Lagerung der zweiten Hohlwelle 8 in der Lagerbüchse 6 erfolgt genau in der gleichen Weise wie die Lagerung der Hohlwelle 3 im Gehäuse 1. Auch hier wird die Reinigungsflüssigkeit aus dem Inneren der Hohlwelle 3 in einen hohlraum 31 und von dort durch Öffnungen 32 im Mantel der Hohlwelle 8 in deren Innenraum 13 geführt. Zu beiden Seiten des Iiohlraumes 31 sind Dichtungspackungen 33 und 34 vorgesehen, die genauso wie die Dichtungspackungen 18 und 19 eine Anzahl von Dichtungsringen 35 bzw. 36 und einen Gleitring 37 bzw. 38 umfassen. Die Ringe sind in einer Ausnehmung 39 bzw. 41 in der Innenwand der Lagerbüchse 6 eingelegt und liegen an einer verschleißfesten Schicht 42 bzw. 43 am Mantel der Hohlwelle 8 an. Auch auf die Hohlwelle 8 werden infolge der radialen Flüssigkeitseinleitung und der beidseitig verschlossenen Stirnflächen keine axialen Kräfte ausgeübt, so daß auch in diesem Falle die Gleitringlager 37 und 38 nur geringe axiale Kräfte aufnehmen müssen.The storage of the second hollow shaft 8 in the bearing bush 6 takes place exactly in the same way as the storage of the hollow shaft 3 in the housing 1. Also Here, the cleaning liquid from the interior of the hollow shaft 3 is in a cavity 31 and from there through openings 32 in the jacket of the hollow shaft 8 in the interior thereof 13 led. Sealing packings 33 and 34 are located on both sides of the cavity 31 provided, the same as the packing 18 and 19 a number of sealing rings 35 and 36 and a slide ring 37 and 38, respectively. The Rings are inserted in a recess 39 or 41 in the inner wall of the bearing bush 6 and lie against a wear-resistant layer 42 or 43 on the jacket of the hollow shaft 8. Also on the hollow shaft 8 are due to the radial liquid introduction and the end faces closed on both sides exerted no axial forces, so that In this case, too, the sliding ring bearings 37 and 38 absorb only small axial forces have to.

Bei der Ausführungsform der Zeichnung ist vorgesehen, die Hohlwelle 3 über den Vierkantzapfen 5 in eine Drehbewegung zu versetzen, wobei auch die fest mit der Hohlwelle 3 verbundene Lagerbüchse 6 mit der darin gelagerten Hohlwelle 8 mitgedreht wird. Dabei wird das Kegelzahnrad 14 auf dem Kegelzahnkranz 15 abgewälzt und die Hohlwelle 8 verdreht. Durch die überlagerung der beiden um senkrecht aufeinanderstehende Achsen erfolgenden Drehbewegungen wird der gesamte Innenraum des zu reinigenden Behälters gleichmäßig vom versprühten Reinigungsmedium überstrichen. Es wäre selbstverständlich auch möglich, die Düsen 11 so anzuordnen, daß durch den Rückstoß der austretenden Flüssigkeit eine Drehbewegung des Düsenkörpers und damit der Hohlwelle 8 erreicht wird, wobei sich durch das Kämmen des Kegelzahnrades 14 und des Kegelzahnkranzes 15 ohne einen eigenen Antrieb eine Drehbewegung der Hohlwelle 3 und der damit verbundenen Lagerbüchse 6 ergeben würde.In the embodiment of the drawing, the hollow shaft is provided 3 to set about the square pin 5 in a rotary movement, with the fixed with the hollow shaft 3 connected bearing bush 6 with the hollow shaft mounted therein 8 is rotated at the same time. The bevel gear 14 is rolled onto the bevel gear rim 15 and the hollow shaft 8 rotates. By superimposing the two in order to be perpendicular to each other The entire interior of the area to be cleaned becomes the result of rotational movements The sprayed cleaning agent is evenly swept over the container. It would be taken for granted also possible to arrange the nozzles 11 so that by the recoil of the exiting Liquid achieves a rotary movement of the nozzle body and thus of the hollow shaft 8 is, with the meshing of the bevel gear 14 and the bevel ring gear 15 without its own drive a rotary movement of the hollow shaft 3 and the associated Bearing bush 6 would result.

Claims

Spray device for cleaning the inner surfaces of containers with a first hollow shaft rotatably mounted in a stationary housing, one rigid thereon attached bearing bush, in which a second, firmly provided with a nozzle The hollow shaft connected to the nozzle head is rotatably mounted perpendicular to the first hollow shaft, as well as with a feed line for feeding that is fixedly connected to the stationary housing the cleaning liquid to be sprayed through the interior of the first and second Hollow shaft to the nozzles of the nozzle head, characterized in that between the stationary housing (1) and the first hollow shaft (3) and between the bearing bush (6) and the second hollow shaft (8) each with the feed line (16) and with the Inside the first hollow shaft (3) communicating cavity (17; 31) is provided is, which is via openings (20; 32) in the lateral surface of the adjacent hollow shafts (3; 8) is connected to the interior thereof, so that the cleaning liquid radially out the supply line (16) into the first hollow shaft (3) or from this into the second Hollow shaft (8) enters, and that to seal these cavities (17; 31) above and below the openings (20; 32) one each with a bearing for the hollow shafts combined, one sliding ring (24.25; 37.38) and at least one sealing ring (22.23; 35.36) comprehensive packing (18,19; 33,34) is provided, in which the sealing rings (22,23; 35 36) and the sliding ring (24,25; 37,38) side by side in one Recess (26,27; 39,41) inserted in the inner surface of the housing (1) or the bearing bush (6) are and on the jacket of at least in this area with a wear-resistant layer (28,29; 42,43) coated hollow shaft (3; 8).

2. Spray device according to claim 1, characterized in that a drive is provided which rotates the first hollow shaft (3) about its longitudinal axis.

3. Spray device according to claim 1 or 2, characterized in that that the second hollow shaft (8) inevitably when the first hollow shaft (3) rotates is twisted.

4. Spray device according to claim 3, characterized in that the second hollow shaft (8) has a bevel gear ring fixedly connected to the housing (1) (15) meshing bevel gear (14) carries.

5. Spray device according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the sealing rings (22,23; 35,36) are made of polytetrafluoroethylene (Teflon).

6. Spray device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the wear-resistant layer (28, 29; 42,43) from with the help of a Plasma spray process consists of applied metal oxide.

7. Spray device according to claim 6, characterized in that the layer (28,29; 42,43) consists of chromium oxide.

8. Spray device according to claim 6 or 7, characterized in that that the wear-resistant layer (28,29; 42,43) is ground.

9. Spray device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the sliding ring (24,25; 37,38) made of stainless steel or bronze consists.