DE2840447A1

DE2840447A1 - Verfahren und vorrichtung zum reinigen der innenflaeche von behaeltern oder rohren

Info

Publication number: DE2840447A1
Application number: DE19782840447
Authority: DE
Inventors: Hans Ing Grad Nielebock
Original assignee: Pumpenfabrik Urach GmbH
Current assignee: Uraca Pumpenfabrik & Co Kg 7432 Urach De GmbH
Priority date: 1978-09-16
Filing date: 1978-09-16
Publication date: 1980-03-27
Also published as: DE2840447C2

Description

Gr/Bt 3/

Anmelder in;

Pumpenfabrik Urach,

Sirchanger Straße 5* 7^17 Urach 1

"Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen der innenfläche von Behältern oder Rohren"

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reinigen der Innenfläche von Behältern oder Rohren, insbesondere von Tanks für chemische Flüssigkeiten, mittels umlaufender, axial im Behälter oder Rohr fortschreitender Strahlen einer Reinigungsflüssigkeit. Hierzu werden beispielsweise sogenannte Tankwaschköpfe verwendet, welche um ihre, mit der Achse des Behälters oder Rohres zusammenfallende Achse rotieren, wobei die Rotation durch die Flüssigkeitsstrahl en erzeugt wird, die mit einer Komponente in Umfangsrichtung aus Rückstoßdüsen austreten. Eine Bremse begrenzt die Umlaufgeschwindigkeit, die z.B. 10 Umläufe/min nicht überschreiten soll.

-JBT-

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Wasehvorgang rationeller zu gestalten. Demgemäß besteht die Erfindung im wesentlichen darin, daß die Innenfläche der Wandung des Behälters oder Rohres zunächst - z.B. in einem Abwärtshub durch unter niedrigem Druck und hierauf - z.B. in einem Aufwärtshub oder in stehender Lage - unter hohem Druck gegen sie gespritzte Strahlen der Reinigungsflüssigkeit gereinigt wird. Als besonders vorteilhaft hat es sieh in der Regel erwiesen, wenn die Reinigungsflüssigkeit zunächst unter einem Druck von etwa 5 bis 20, vorzugsweise ca. 10 bar, und hierauf unter einem Druck von 150 bis 300, vorzugsweise 200 bis 250 bar, gegen die Wandung gespritzt wird. Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn die Spritzstrahlen niedrigen Druckes als breite Spritzstrahlen und die Spritzstrahlen hohen Druckes als scharf gerichtete Spritzstrahlen gegen die Wandung gerichtet werden.

Durch das Einspritzen der Reinigungsflüssigkeit unter niedrigem Druck läßt sich erreichen, daß zunächst die oberflächlich an der Wandung anhaftenden Reste der gespeicherten Medien (worunter insbesondere flüssige oder halbflüssige, auch körnige, und - z.B. bei Rohren - auch strömende Medien verstanden werden sollen) von der Wandung des Behälters oder Rohres abgespült werden. Hierzu genügt im allgemeinen ein relativ niedriger Druck und die Verwendung verhältnismäßig breit auseinandergezogener Strahlen, die zum gleichmäßigen Abspülen der oberen Schicht besonders geeignet sind,

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ohne daß es erforderlich ist, den Strahlen eine besondere Rotationsbewegung zu erteilen.

Nach Abspülen der an den Wänden noch lose hängenden Mediumteilchen durch die Niederdruckstrahlen können die scharfen Hochdruckstrahlen der Reinigungsflüssigkeit unmittelbar und gezielt auf die z.B. erhärteten^ an der Wandung festhaftenden Reste des gespeicherten Mediums,, z.B. PVC, gespritzt werden, wodurch infolge der hohen Aufprallenergie diese Reste₅ etwa in Form von Platten oder Brocken _t von den Wänden abgeschlagen werden. Wird den Strahlen zugleich in an sich bekannter Weise eine zur axialen Bewegung zusätzliche Bewegung erteilt., indem sie gleichzeitig eine Rotationsbewegung um die Achse des Behälters oder des Rohres sowie eine der Rotationsbewegung überlagerte Kreisbewegung um eine zu der vorgenannten Achse senk-

oder etwa senkrechte.
rechte/mitumlaufende Achse ausführen, so daß sie die an der Wandung festhaftenden erhärteten Teilchen unter verschiedenem Winkel treffen, kann die Wirkung des Abschlagens der Medium= teilchen zusätzlich intensiviert werden.

Vorteilhaft wird das erfindungsgemäße Verfahren derart ausgeführtj, daß vom niedrigen zum hohen Druck erst übergeschaltet wird* nachdem die gesamte oder im wesentlichen die gesamte zu reinigende Innenfläche der Wandung des Behälters oder Rohres von Spritzstrahlen niedrigen Druckes erfaßt worden ist. Im allgemeinen genügt esj, wenn die mit relativ niedrigem Druck ein-

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A/l

gespritzten Strahlen in axialer Richtung einmal durch den Behälter oder das Rohr hindurchgeführt werden. Doch kann gewünschtenfalls ein mehrmaliges Hin- und Herführen der Spritzstrahlen von Vorteil sein. Auch besteht die Möglichkeit, die auf diese Weise von den Wänden abgespülten, vielfach noch brauchbaren Reste des gespeicherten Mediums, z.B. eines Kunststoffes wie PVC od.dgl., durch Absaugen zu sammeln bzw. einer weiteren Verwendung geeigneter Art zuzuführen.

In besonders bevorzugter Weise erfolgt das Umschalten von breiten Strahlen auf scharfgerichtete Strahlen selbsttätig lediglich durch Erhöhung des Druckes der Reinigungsflüssigkeit. Auch kann die Umschaltung von den Niederdruckstrahlen auf die Hochdruckstrahlen bzw. die Erhöhung des Druckes gegebenenfalls selbsttätig in Abhängigkeit vom Hub des Waschkopfes, z.B. durch Endschalter od.dgl., erfolgen.

Vorteilhaft werden die Spritzstrahlen niederen Druckes und die Spritzstrahlen hohen Druckes über gesonderte Spritzdüsen und gegebenenfalls gesonderte Zuleitungsmittel eingespritzt und die Umsteuerung von den einen auf die anderen Spritzdüsen selbsttätig durch Erhöhung des Druckes bewirkt, indem z.B. durch Erhöhung des Druckes von 10 bar auf 200 oder 250 bar von radial gerichteten Niedrigdruekdüsen

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auf Hochdruckdüsen umgeschaltet wird, durch die scharfgerichtete Spritzstrahlen mit Rückstoßwirkung zur Erzeugung der vorerwähnten Rotation um die Behälter- oder Rohrachse mit zusätzlicher kreisender Bewegung gegen die Wandung gerichtet werden. Vorzugsweise erfolgt die Rotationsbewegung in an sich bekannter Weise unter Bremswirkung, damit eine bestimmte Umlaufgeschwindigkeit von einigen Umläufen, z.B. 6 U/min, nicht überschritten wird.

Die Erfindung bezieht sich des weiteren auf eine Vorrichtung zur Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens und besteht im wesentlichen darin, daß außer den Rückstoßdüsen für Hochdruckeinspritzung weitere Spritzdüsen für niederen Druck sowie ein Wechselventil vorgesehen sind, das die Zulieferung der Reinigungsflüssigkeit wechselweise zu den Spritzdüsen für niedrigen Druck und zu den Spritzdüsen für hohen Druck - gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines Druckes Null, insbesondere beim Übergang vom hohen auf den niedrigen Druck - steuert.

Vorzugsweise dient hierzu ein Wechselventil, durch das beim Übers ehr eitien eines bestimmten Zuleitungsdruckes in der Zuleitung zum Wechselventil die Zuleitung zu den Spritzdüsen für niederen Druck geschlossen und die Zuleitung zu den Spritzdüsen für hohen Druck geöffnet wird.

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Diese Wirkung wird in einfacher Weise durch eine das Wechselventil im Sinne eines Sperrens der Zuleitung zu den Düsen für hohen Spritzdruck belastende Feder erreicht, wobei die von der Reinigungsflüssigkeit beaufschlagte wirksame Druckfläche des Ventils auf der Seite der Zuleitung zu den Düsen für hohen Spritzdruek kleiner als die wirksame Druckfläche des Ventils auf der Seite der Zuleitung zu den Düsen für niedrigen Spritzdruek ist. Durch Einstellung der Federspannung kann hierbei ein bestimmter Druck eingestellt werden, bei welchem die Umschaltung von niedrigem Druck auf hohen Druck selbsttätig erfolgt. Sperren und Freigabe kann hierbei nacheinander oder auch gegebenenfalls mit gewisser Überschneidung stattfinden.

In vorteilhafter Bauart ist das Wechselventil als Hohlventil mit entgegengesetzt gerichteten Ventilköpfen ausgebildet, dessen mit der Zuleitung der Reinigungsflüssigkeit verbundener Hohlraum durch Queröffnungen mit den in Stromrichtung vor den Ventilsitzen liegenden Ventilräumen verbunden ist, wobei die das Ventil belastende Feder zwischen den genannten Ventilräumen angeordnet ist,

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Ih einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein das Wechselventil enthaltendes Umschaltventilaggregat axial zwischen einem zugleich der Zuleitung der Reinigungsflüssigkeit dienenden Hubantriebsgestänge, z.B. in Form eines auf- und abwickelbaren Schlauches mit zwischengeschaltetem Rohrfilter, und dem die Spritzdüsen für hohen Spritzdruck aufweisenden Waschkopf angeordnet. Die Spritzdüsen für niedrigen Spritzdruck können im Gegensatz zu den Spritzdüsen für hohen Spritzdruck als nicht-umlaufende Düsen ausgebildet sein. Vorzugsweise sind sie mit Bezug auf die Ventilachse radial oder im wesentlichen radial auswärtsgerichtet und in einfachster Weise unmittelbar am Umschaltventilaggregat angeordnet, während die Spritzdüsen für hohen Druck mindestens teilweise als Rückstoßdüsen zur Erzeugung einer Rotationsbewegung des Waschkopfes um die Ventilachse oder eine entsprechende Achse des Waschkopfes und insbesondere für eine zusätzliche kreisende Bewegung um eine diese Achse kreuzende Achse ausgebildet sind.

Durch eine etwa gitterartige Schutzvorrichtung für den freihängend in den Behälter absenkbaren Waschkopf kann des weiteren verhindert werden, daß beim Wiedereinziehen des Waschkopfes dieser an den rohrförmigen Wandungen eines zu seiner Aufnahme im Nichtgebrauchszustand dienenden Aufnahme- oder Führungsgehäuses anstößt und die Rückstoßdüsen beschädigt werden. Zum ungehinderten Einführen der Schutzvorrichtung In die rohrförmigen Führungswandungen kann sich die etwa gitterartige Schutzvorrichtung keilförmig verjüngen.

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Des weiteren kann der mit dem Hubantriebsgestänge lösbar gekuppelte Waschkopf durch ein zusätzliches Sicherungsgestänge mit einem Antriebsglied gegen Lösen von demselben gesichert sein.

Vorteilhaft sind die Düsen für niedrigen Spritzdruck derart angeordnet und ausgebildet, daß sich die ausgebreiteten Spritzstrahlen vor dem Auftreffen auf der Innenfläche der Behälterwandung gegenseitig überschneiden. Hierdurch kann mit besonderem Erfolg erreicht werden, daß auch tatsächlich die gesamte zu reinigende Innenfläche der Wandung von den Spritzstrahlen niedrigen Druckes getroffen wird und gegebenenfalls stangenförmige Elemente der Schutz- oder Sicherungsvorrichtung nicht hindern können, daß die Spritzstrahlen auch tatsächlich die gesamte Fläche- erreichen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Hierbei zeigen:

Fig. 1 ein Anwendungsbeispiel der Erfindung an einem Behälter, z.B. einem Autoklaven zur Aufnahme einer Kunststoff-Flüssigkeit,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Spritzvorrichtung mit Tankwaschkopf in größerem Maßstabe,

Fig. 3 einen Schnitt nach Linie J5-J5 der Fig. 2, Fig. 4 einen Schnitt nach Linie 4-4 der Fig. 2, Fig. 5 einen Schnitt durch den Tankwaschkopf nach Linie

5-5 der Fig. 4 in noch größerem Maßstabe, 030013/0342

Fig. 6 das Oberteil des Wechselventils nach Fig. 2 in

einem Längsschnitt nach Linie 6-6 der Fig. 7 und Fig. 7 einen Schnitt nach Linie 7-7 der Fig. 6.

In Fig. 1 ist mit IO der zu reinigende Behälter, z.B. ein sogenannter Autoklave zur Herstellung und Aufnahme von flüssigem Kunststoff od.dgl., dargestellt, auf dessen verengtem Ansatz 11, z.B. über ein Zwischenrohrstück 12, welches ein z.B. aus dem Rohrquerschnitt entfernbares Absperrelement, z.B. ein Absperrventil, enthalten kann, ein Aufnahmegehäuse 13 für den erfindungsgemäßen Tankwaschkopf 14 bei Nichtgebrauch desselben aufgeflanscht ist. Der Tankwaschkopf 14 ist z.B. mittels eines ümschaltventilaggregates 14a und mittels eines, z.B. als Filterrohr ausgebildeten Rohres 15 und einer Kupplung 16 mit einem den Hubantrieb des Tankwaschkopfes 14 vermittelnden Schlauch 17 verbunden, der durch eine Abdichtvorrichtung 18 (z.B. entsprechend der älteren Anmeldung P 28 16 805 der Anmelderin) hindurchgeführt, über eine Umlenkrolle 19 auf eine Schlauchhaspel 20 aufgewickelt und für den Arbeitseinsatz des Tankwaschkopfes von dieser abwickelbar ist. Die Reinigungsflüssigkeit wird beispielsweise über eine Rohrleitung 21 dem Schlauch 17 zugeleitet, von dem aus es über das Filterrohr 15 und das ümschaltventilaggregat l4a in den Tankwaschkopf 14 gelangt.

In Fig, 1 ist der Tankwaschkopf 14 in Ruhelage innerhalb des Aufnahmegehäuses 13 dargestellt. Zur Reinigung des Behälters wird der Tankwaschkopf in Pfeilrichtunt y durch Abwickeln des

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Schlauches I7 von der Haspel 20 durch das Zwischenrohrstück 12 und den Behälteransatz 11 in den Behälter 10 herabgelassen bzw./während der Spritzarbeit anschließend durch Aufwickeln des Schlauches wieder heraufgezogen, wobei er seine Reinigungsarbeit in der nachfolgend noch näher beschriebenen Weise durchführt.

In Fig. 2 ist ein Längsschnitt durch das Aufnahmegehäuse IJ mit dem Tankwaschkopf 14 dargestellt. Das rohrförmige Aufnahmegehäuse IJ ist mit einzelnen Öffnungen 22 versehen, die durch Deckel 23 gasdicht verschließbar sind und durch die hindurch das Innere des Rohrgehäuses zugänglich ist.

Der Tankwaschkopf 14 für die Erzeugung von Hochdruckstrahlen

mit Deckelteil 24a

weist ein drehbares Gehäuse 24/auf, während das nicht drehbare Ventilgehäuse 25 des Umschaltventilaggregates l4a ein noch zu erläuterndes Wechselventil enthält und der Erzeugung von Niederdruckstrahlen dient.

Im Gehäuse 24 des Tankwaschkopfes 14 ist eine senkrecht zur Längsachse A des Tankwaschkopfes bzw. des Aufnahmegehäuses IJ angeordnete, um ihre Achse B drehbare Querwelle 26 mit einem sich in Wellenlängsrichtung erstreckenden, ZulaufÖffnungen 27a aufweisenden Querkanal 27 gelagert, wobei die Querwelle nach beiden Seiten über das Gehäuse 24 des Tankwaschkopfes hinausragt und einerseits in Urafangsrichtung des Tankwasch-

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If-

kopfes abgebogene Rückstoß=Spritzdüsen 28 und andererseits zur Achse A des Tankwaschkopfes parallele Spritzdüsen 29 trägt„

Mit der Welle 26 ist des weiteren ein Zahnrad 30 fest verbunden, das über ein Zahnrad 31 eine Schnecke 32 antreibt, die mit einem Schneckenrad 33 im Eingriff steht, das seinerseits mit einem mit dem Gehäuse 25 des Umsehaltventilaggregates l4a fest verbundenen, nicht umlaufenden und von einem Längskanal 34a durchsetzten Achselement ~$\ im Eingriff steht. Auf dem Achselement y\ ist das Gehäuse 24 des Tankwaschkopfes mittels Lager 35 und 36 drehbar gelagert. Von der Querwelle 26 wird ferner mittels eines Übersetzungsgetriebes 37j 38 der Läufer einer Bremse 39* insbesondere einer Wirbelstrombremse, angetrieben.

Das Umschaltventilaggregat l4a zeigen die Fig. 6 und 7. Es weist ein zweiteiliges Ventilgehäuse 25 auf, dessen beide Gehäuseteile 40 und 4l durch ein Gewinde 42 miteinander verschraubt und durch eine Mutter 43 gegen Lösen gesichert sind. Das Gehäuseteil 40 ist mit einem Ansatz 44 versehen, das zum Anschluß des Filterrohres 15 mit entsprechenden Kuppelelementen 45 ausgestattet ist und einen Eintrittskanal 46 für die Reinigungsflüssigkeit aufweist, derart, daß diese nach Durchströmen des Filterrohres 15 aus diesem in den Eintrittskanal 46 übertritt.

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Gleichachsig hierzu weist das untere Gehäuseteil 4l einen Auslaßstutzen 47 auf, in den das Achselement 34 des Tankwaschkopfes 14 einschraubbar und durch eine Gegenmutter 47a sicherbar ist und durch den die Reinigungsflüssigkeit über den Längskanal 34a im Achselement Jk zu dem Tankwaschkopf 14 und innerhalb desselben über den Querkanal 27 in der Oberwelle 26 zu den Spritzdüsen 28 und 29 geleitet wird.

Im zylindrischen Hohlraum 48 des Ventilgehäuses 25 ist das Umschalt- oder Wechselventil 49 untergebracht. Es ist als Hohlventil mit einem zentralen Mittelkanal 50 ausgebildet, der durch Queröffnungen 51 und 52 mit den Ventilräumen 53 bzw. 54 verbunden ist, welche den Ventilköpfen 55 bzw. 56 des Wechselventils 49 in Stromrichtung der Reinigungsflüssigkeit vorgeschaltet sind. Der Ventilkopf 55 steuert im Verein mit seinem Ventilsitz 55a die Verbindung zwischen dem Ventilraum 53 und dem Ventilauslaßraum 57, von dem über Radialkanäle 57a sechs radial angeordnete Spritzdüsen 58 für Niederdruckeinspritzung abzweigen.

Der Ventilkopf 56 steuert im Verein mit seinem Ventilsitz 56a die Verbindung des Ventilraumes 5^ mit dem Austrittskanal 59 im Auslaßstutzen 47, in welchen die Achse 34 (Fig.5) eingeschraubt ist, dessen Längskanal 34a mit dem Austrittskanal 59 des Ventilgehäuses 25 fluchtet. Aus dem Längskanal 34a kann die Reinigungsflüssigkeit über die Zulauföffnungen 27a und den

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Querkanal 27 der im Gehäuse 24 des Tankwaschkopfes 14 gelager ten Querwelle 26 zu den Kanälen 60,61 der Rückstoß-Spritz» düsen 28 bzw. der gegenüberliegenden Spritzdüsen 29 gelangen«

Im Hohlraum 48 des Ventilgehäuses 25 ist eine Ventilfeder 62 untergebracht, welche sich mit ihrem oberen Ende am Gehäuseteil 40 abstützt und mit ihrem unteren Ende das Wechselventil 49 derart belastet, daß es den. Ventilkopf 56 auf seinen Sitz

56a drückt und dadurch die Zuleitung der Reinigungsflüssig-59 und den Längskanal 34a

keit über den Auslaßkanal / zu den Rückstoß-Spritzdüsen 28 und den Spritzdüsen 29 fiir hohen Druck schließt. Der Ventilkopf 55, der die Zuleitung der Reinigungsflüssigkeit zu den Spritzdüsen 58 für Niederdruck steuert, ist dagegen von seinem Sitz 55a abgehoben.

In der in Figo 1 und 2 dargestellten Lage befindet sich der Tankwaschkopf in der Niehtgebrauchslage innerhalb des Auf= nahmegehäuses IJo Soll der Behälter 10 gereinigt werden, wird der Schlauch 17 von der Haspel 20 abgexiickelt und dadurch der Tankwaschkopf 14 in Pfeilrichtung y freihängend in den Behälter 10 getaucht«, Sobald der Tankwaschkopf in den Behälter 10 gelangt^ wird Reinigungsflüssigkeit dem Wechselventil 49 zu= geleitet« Die Ventilfeder 62 ist nun derart bemessen bzw. ein= gestellt2 daß sie bei niedrigen Drücken das Wechselventil 49 auf dem Sitz 56a des Ventilkopfes 56 hält, während der Ventil= kopf 55 von seinem Sitz 55a abgehoben ist, solange der Druck

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eine bestimmte Größe nicht überschreitet. Dieses wird dadurch erreicht, daß das Wechselventil ^9 mit einem Differenzdruck aus dem Raum ^\ einerseits und dem Raum 53 andererseits beaufschlagt ist, indem die von der Reinigungsflüssigkeit in Pfeilrichtung V₁ beaufschlagte Ringfläche 63 Cf-^f₂) mit dem Außendurchmesser d, und dem Innendurchmesser d₂ zwar größer ist als die Kreisfläche (f^) mit dem Durchmesser d^,, die von der Reinigungsflüssigkeit in Pfeilrichtung y₂ beaufschlagt wird, die Kraft der Ventilfeder aber ausreicht, das Wechselventil 49 bei niedrigen Drücken, z.B. unter 20 bar, in dessen unterer Lage zu halten. Die Reinigungsflüssigkeit wirddaher bei diesen niedrigen Drücken den Düsen 58 zugeleitet und in radialen, durch entsprechende Ausbildung der Düsen ausgebreiteten Strahlen, z.B. mit dem Strahlwinkel ' (Fig.3)* gegen die Wandung des Behälters gespritzt.

Wird nun der Zulieferdruck der Reinigungsflüssigkeit über einen vorbestimmten Grenzwert, z.B. einem Druck, der zwischen 20 und 100 bar liegt, durch Zuschalten einer weiteren Pumpe od.dgl. erhöht, überwiegt der auf die Ringfläche 63 zwischen den Durchmessern d^ und dp in Pfeilrichtung y, wirkende Druck denjenigen Druck, welcher von dem Druck der Reinigungsflüssigkeit auf die Kreisfläche mit dem Durchmesser d, zusätzlich der Kraft der Ventilfeder 62 in Pfeilrichtung y₂ ausgeübt wird. Das Wechselventil hebt sich dadurch mit seinem Ventilkopf 56 von dem Ventilsitz 56a ab, während der Ventilkopf 55

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den Zulauf zu den Niederdruckdüsen 58 durch Aufsetzen auf den Ventilsitz 55a schließt. Die Reinigungsflüssigkeit kann dadurch nicht mehr zu den Niederdruckdüsen 58 gelangen, sondern wird über den unteren Austrittskanal 59 u¹¹^ den Längskanal 3^a.in den Querkanal 27 in dem auf dem Achselement J>k drehbar gelagerten Tankwaschkopf 14 und damit zu den Rückstoß-Spritzdüsen. 28 bzw. zu den Spritzdüsen 29 geleitet. Vorzugsweise wird der Druck der Reinigungsflüssigkeit so gesteuert, daß während des Abwärtshubes des Tankwaschkopfes l4 innerhalb des Behälters 10 ausschließlich die Niederdruckdüsen 58, etwa bei einem Druck von 10 bar, in Tätigkeit sind und die Reinigungsflüssigkeit gegen die Innenfläche der Behälterwand spritzen, insbesondere derart, daß die - entsprechend der Ausbildung der Düsen 58 - bei diesen Drücken relativ weit ausgebreiteten Spritzstrahlen den gesamten Umfang der Innenfläche des Behälters fortlaufend von oben nach unten bestreichen.

oder eine sonstige vorprogrammierte

Sobald der Tankwaschkopf lh seine unterste/Stellung im Behälter erreicht hat, wird vorteilhaft - von Hand oder selbsttätig - der Zuleitungsdruck für die Reinigungsflüssigkeit in der erwähnten Weise erhöht, z.B. auf 200 bis 250 bar, wodurch unter Anheben des Wechselventils 49 durch den in Pfeilrichtung y, wirkenden Druck der Reinigungsflüssigkeit die Niederdruck-Spritzdüsen 58 abgeschaltet und die Hochdruck-Spritzdüsen 28 bzw. 29 zur Wirkung gebracht werden. Infolge der Ausbildung der Hochdruck-Spritzdüsen 28 als Rückstoßdüsen wird ein Dreh-

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moment an dem drehbar gelagerten Tankwaschkopf Ik erzeugt, so daß dieser in Rotation um seine Achse A zusammen mit den Spritzdüsen 28 und 29 in Drehung um die hierzu senkrechte, mitumlaufende Querachse B versetzt wird. Die Spritzdüsen 28 und 29 führen dadurch einerseits durch Ablauf der Schnecke am Schneckenrad 33 eine Rotationsbewegung um die Achse A und andererseits eine kreisende Bewegung um die Querachse B aus. Bei der Aufwärtsbewegung des Tankwaschkopfes Ik entlang der Achse A entgegen der Pfeilrichtung y beschreiben dadurch die aus den Spritzdüsen 28 und 29 mit hoher Aufprallenergie austretenden scharfen Hochdruckspritzstrahlen in bekannter* Weise ein axial fortschreitendes schraubenförmiges Anspritzen der Behälterwandung mit übergelagerter Kreisbewegung.

Da die Uralaufgeschwindigkeit der Hochdruck-Spritzstrahlen, also des Tankwaschkopfes 14, einen bestimmten Wert nicht Überschreiten darf, um die erforderliche Reinigungsarbeit leisten zu können, wird gleichzeitig mit der Einleitung der Rotationsbewegung durch das im Tankwaschkopf angeordnete Übersetzungsgetriebe die dort untergebrachte Bremse 39 to Tätigkeit gesetzt. Durch entsprechende Bemessung bzw. Regelung der Bremswirkung kann erreicht werden, daß die für die Reinigung des Behälters günstigste Umlaufgeschwindigkeit, z.B. 6 Umläufe/min, eingehalten wird. Zur Begrenzung der Umlaufgeschwindigkeit des Tankwaschkopfes Ik trägt ferner bei, daß nur die Spritzdüsen 28, nicht aber die Spritzdüsen 29 als Rückstoßdüsen ausgebildet sind.

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Da beim Abwärtshub des Tankwaschkopfes die gegebenenfalls noch brauchbaren und gegebenenfalls noch flüssigen Reste des zuvor im Behälter gespeicherten Mediums durch die Spritzstrahlen der Niederdruekdüsen 58 abgespült worden sind, können sich die scharf gerichteten Hochdruck-Spritzstrahlen der Spritzdüsen 28 und 29 auf das Abschlagen der erhärteten, die Innenfläche der Behälterwandung bedeckenden Belagreste voll auswirken und sich auf diese Aufgabe unter besonders wirksamer Ausnutzung der Aufprallenergie beschränken.

Um beim Ausfahren und insbesondere beim Wiedereinfahren des freihängend angeordneten Tankwaschkopfes 14 in das rohrförmige Aufnahmegehäuse 13 den Tankwaschkopf bzw. dessen Hochdruckdüsen gegen Beschädigung zu schützen, ist ein Schutzgitter 64 mit zwei auswärts V-formic ausgebogenen Flachstäben 65 vorgesehen, innerhalb derer sich die Spritzdüsen 28 und 29 um die Achse A des Tankwaschkopfes frei drehen können. Das Schutzgitter 64 ist mit dem rotierenden Gehäuse 24 des Tankwaschkopfes l4 fest verbunden. Laschen 66 verbinden die Flachstäbe 65 im Bereiche des Umschaltventilaggregates l4a mit Bügeln 67« Diese bilden zugleich zusammen mit den Flachstäben den Laschen 66, den Flachstäben 685 an diesen befestigten abgeschrägten Einweisblechen 69 und KuppeIelernenten, z.B. in Form von Bügeln oder Querstiften 70, die das freie Ende 71 des Schi uches 17 oder ein sonstiges, mit dem Schlauch durch einen Klemmring 72 od„dgl₀ fest verbundenes Hubantriebsglied drehfähig umgreifen, zugleich Teile einer Sicherungsvorrichtung, die als eine mit dem Tankwaschkopf gehäuse ;-:m beim Hochdruck-

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spritzvorgang -umlaufende Einheit im besonderen den Zweck hat, den Tankwaschkopf 14 mit der beim Hochdruckspritzvorgang nicht umlaufenden, aus den Teilen 54,l4a,15,72,71,17 bestehenden Einheit derart hilfsweise in Hubrichtung zu kuppeln, daß unter Zulassung einer Relativdrehung zwischen beiden Einheiten der Tankwaschkopf bei einem unbeabsichtigten Lösen vom Filter-Rohrgehäuse 15 bzw. der Kupplung 16 mittels der Sicherungsvorrichtung 65,66,67,68,69,70 aus dem Behälter 10 herausgezogen werden kann.

Die Bügel 67 der Sicherungsvorrichtung sind hierbei so angeordnet, daß die aus den Niederdruek-Spritzdüsen 58 austretenden Spritzstrahlen nicht daran gehindert werden, den vollen Umfang des Behälters 10 zu erfassen. Wie aus Fig. 5 hervorgeht, werden die Spritzstrahlen derart kegel- oder fächerförmig gegen die Innenfläche der Behälterwandung gespritzt, daß sich die Spritzstrahlen benachbarter Niederdruckdüsen 58 vor dem Auftreffen auf der Wandung einander überschneiden, so daß gegebenenfalls von einer Düse nicht erfaßte Stellen des Behälterumfangs von der benachbarten Düse mit Reinigungsflüssigkeit bespritzt werden.

Durch die seitlichen öffnungen 22 können die einzelnen Teile des Tankwaschkopfes von der Seite her in das Aufnahmegehäuse I^ eingebracht bzw. aus diesem ausgebracht werden, ohne daß es notwendig ist, das Aufnahmegehäuse 13 auszubauen.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. So kann beispielsweise das Wechselven-

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til mehrteilig ausgebildet sein, indem es aus zwei getrennten, jedoch wechselweise betätigten Einze!ventilen besteht. Des weiteren kann gegebenenfalls die Vorrichtung statt lotrecht z.B. auch schräg oder waagerecht angeordnet sein.

Als Reinigungsflüssigkeit kann je nach Anwendungszweck jede geeignete Flüssigkeit, gegebenenfalls auch Wasser, verwendet werden.

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L e e r s e

ite

Claims

Ansprüche:

1.; Verfahren zum Reinigen der Innenfläche von Behältern oder Rohren, insbesondere von Tanks für chemische Flüssigkeiten, mittels umlaufender, axial im Behälter oder Rohr fortschreitender Strahlen einer Reinigungsflüssigkeit, dadurch gekennzeichnet , daß die Innenfläche der Wandung des Behälters oder Rohres zunächst - z.B. in einem Abwärtshub - durch unter niedrigem Druck und hierauf - z.B.

oder in stehender Lage

in einem Aufwärtshub/- unter hohem Druck gegen sie gespritzte Strahlen der Reinigungsflüssigkeit gereinigt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungsflüssigkeit zunächst unter einem Druck von etwa 5 bis 20, vorzugsweise ca. 10 bar, und hierauf unter einem Druck von I50 bis 300, vorzugsweise 200 bis 25O bar, gegen die Wandung des Behälters oder Rohres gespritzt wird.

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DIPL. - INC. W. GRAMKOW 7 STUTTGART 5O (BAD CANNSTATT) SEELBERCSTR. 23/25.TEL.(071I! 56 72 61

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Λ4 22. ROBERT-KOCH-STRASSE I

TEL. C089J22 421I. TELEX 05-29672 PATMF

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j. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2₃ dadurch gekennzeichnet, daß die Spritzstrahlen niedrigen Druckes als breite Spritzstrahlen und die Spritzstrahlen hohen Druckes als scharf gerichtete Spritzstrahlen gegen die Wandung des Behälters oder Rohres gespritzt werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis ~5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spritzstrahlen niedrigen Druckes eine nur axial fortschreitende Bewegung, die Spritzstrahlen hohen Druckes außer einer gleichen axialen Bewegung zugleich eine Rotationsbewegung um die Achse des Behälters oder Rohres sowie eine kreisende Bewegung um eine zur Behälter- oder Rohrachse senkrechte oder etwa senkrechte umlaufende Achse ausführen.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß vom niedrigen zum hohen Druck erst übergeschaltet wird, nachdem die gesamte oder im wesentlichen die gesamte zu reinigende Innenfläche der Wandung des Behälters oder Rohres von Spritzstrahlen niedrigen Drukkes erfaßt worden ist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch

gekennzeichnet, daß die unter niedrigem Druck von der Wandung abgespülten Reste des gespeicherten Mediums vor dem Anspritzen der Wandung unter hohem Druck weggefördert, z.B. abgesaugt werden.

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7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spritzstrahlen niederen Druckes und die Spritzstrahlen hohen Druckes über gesonderte Zuleitungsmittel bzw. Spritzdüsen eingespritzt werden und die Umsteuerung selbsttätig durch Erhöhung des Druckes vorgenommen wird.

8. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach einem

der Ansprüche 1 bis 7 mit einem in den Behälter oder

Wasch- oder

das Rohr axial bewegbarer./Spritzkopf mit um die Behälterachse umlaufenden und vorzugsweise zugleich um eine mitumlaufende, zur Behälter- oder Rohrachse senkrechte oder etwa senkrechte Achse kreisenden Spritzdüsen für hohen Druck, dadurch gekennzeichnet, daß weitere Spritzdüsen (58) für niederen Druck und ein Wechselventil (49) vorgesehen sind, das die Zulieferung der Reinigungsflüssigkeit wechselweise zu den Spritzdüsen (28,29) für hohen Druck und zu den Spritzdüsen (58) für niederen Druck steuert.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Bemessung des Wechselventils (49) und einer dasselbe belastenden Ventilfeder (62) derart, daß das Wechselventil bei niedrigen Drücken der Reinigungsflüssigkeit die Zuleitung derselben zu den Spritzdüsen (58) für niedrigen Druck und bei Erhöhung des Druckes über einen bestimmten

ORIGINAL INSPECTED

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Grenzdruck die Zuleitung der Reinigungsflüssigkeit zu der Spritzdüsen (28,29) für hohen Druck freigibt»

ΙΟ. Vorrichtung nach Anspruch 9 j dadurch gekennzeichnet, daß die von der Reinigungsflüssigkeit entgegengesetzt beaufschlagten wirksamen Druckflächen (f^f^f.,) und die die Beaufschlagung der kleineren, den Niederdruck-Spritzdüsen (58) zugeordneten Druckfläche (f_) unterstützende Federkraft derart bemessen sind, daß bei einem Überschreiten des bestimmten Grenzdruckes der axiale Druck der Reinigungsflüssigkeit auf die den Hochdruck-Spritzdüsen (28,29) zugeordnete wirksame Ventilfläche (6^) (PfeilrichtuTig y, ) den axialen Druck der Reinigungsflüssigkeit auf die den Niederdruck-Spritzdüsen (58) zugeordnete Ventilseite (Ventilraum 53) plus Federdruck der Ventilfeder (62) überwiegt, so daß die Zuleitung (Raum 57) zu den Niederdruck-Spritzdüsen (58) geschlossen und die Zuleitung (Kanal/ ) zu den Hochdruck-Spritzdüsen (28,29) geöffnet wird.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Wechselventil (4-9) als Hohlventil mit entgegengesetzt gerichteten Ventilköpfen (55^56) ausgebildet ist, dessen mit der Zuleitung (46,46a) der Reinigungsflüssigkeit verbundener Hohlraum (50) durch Quer= öffnungen (51,52) mit den in Stromrichtung vor den Ven-

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tilsitzen (55a,56a) liegenden Ventilräumen (53,54) verbunden ist, und daß die das Ventil (49) belastende Ventilfeder (62) zwischen den genannten Ventilräumen (53.»54) angeordnet ist.

12. Vorrichtung nach etoem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Wechselventil (49) in einem über dem Waschkopf (14) angeordneten Umschaltventilaggregat (l4a) zwischen dem zugleich der Zuleitung der Eeinigungsflussigkeit dienenden Hubantriebsgestänge (Schlauch 17) und dem die Spritzdüsen (28,29) für hohen Spritzdruck aufweisenden relativ zum Umschaltventilaggregat (l4a) umlaufenden Waschkopf (14) in axialer Anordnung zwischengeschaltet ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Spritzdüsen (58) für niedrigen Spritzdruck mit Bezug auf die Ventilachse (A) radial oder im wesentlichen radial auswärts gerichtet und vorzugsweise am Umsehaltventilaggregat (l4a) angeordnet sind.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (58) für niedrigen Spritzdruck derart angeordnet und ausgebildet sind, daß sich die ausgebreiteten Spritzstrahlen (Spritzwinkel^ ) vor dem Auftreffen auf die Innenflache des Behälters (10) gegenseitig überschneiden.

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15o Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 14, gekennzeichnet durch eine etwa gitterartige Schutzvorrichtung (64) für den freihängend vom Hubantriebsgestänge (Schlauch 17) getragenen Waschkopf (14) zur Verhinderung eines Anstoßens derselben an den Wandungen eines rohrförmigen Aufnahmegehäuses (Γ3).

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die etwa gitterartige Schutzvorrichtung (64) sich in axialer Richtung keilförmig verjüngt.

17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder l6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzvorrichtung (64) im wesentlichen aus V-förmig um die Spritzdüsen (28,29) herumgekröpften stangenartigen Elementen, vorzugsweise Flachstäben (65), besteht.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Hubantriebsgestänge (17) lösbar verbundene Waschkopf (14) durch ein zusätzliches, vorzugsweise keilförmige Einweiselemente (Einweisbleche

69) aufweisende Sicherungsgestänge (67,68) mit einem Antriebsglied (71) des Hubantriebsgestänges gegen Lösen von demselben gesichert verbunden ist.

19o Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Spritzdüsen (28,29) für hohen Spritzdruck oder ein Teil derselben in an sich bekannter

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Weise als Rückstoßdüsen zur Erzeugung einer Rotationsbewegung des die Spritzdüsen (28) tragenden drehbaren Waschkopfes (I²J-) ausgebildet sind und der Drehantrieb (26,30*31,52,33) desselben durch eine im Waschkopf angeordnete Bremse (39)* vorzugsweise Wirbelstrombremse, abbremsbar ist.

20. Vorrichtung nach Anspruch I9, dadurch gekennzeichnet, daß das Waschkopf gehäuse. (24) auf einem mit dem nichtumlaufenden Gehäuse (25) des Umschaltventilaggregates (l4a) fest verbundenen Achselement (34) drehbar gelagert ist und eine im Waschkopf (14) gelagerte, die Hochdruck-Rückstoßspritzdüsen (28) tragende Querwelle (26) mit dem Achselement (34) einerseits über ein Zahnradgetriebe (30 bis 33) mit Schnecke (32) und Schneckenrad (33) in am Schneckenrad (33) abwälzender Antriebsverbindung steht und andererseits über eine ins Schnelle übersetzende Getriebeverbindung den Läufer der Bremse (39) antreibt.

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