DE3523386A1

DE3523386A1 - Reinigungsgeraet fuer behaelter, tanks, autoklaven o.dgl.

Info

Publication number: DE3523386A1
Application number: DE19853523386
Authority: DE
Inventors: Paul Hammelmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-06-29
Filing date: 1985-06-29
Publication date: 1987-01-08

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Reinigungsgerät für Behälter, Tanks, Autoklaven od. dgl., mit einem auf einem Zuflußrohr gelagerten und um seine Längsachse schrittweise drehbaren Düsenkopf, in dessen Gehäuse quer zu seiner Längsachse eine mit daran festgelegten Einzeldüsen ver sehene Welle drehbar gelagert ist und bei dem als Antriebsmedium für sämtliche Bewegungen die dem Gerät unter Druck zugeführte Reinigungs flüssigkeit verwendet wird.

Es ist ein Reinigungsgerät dieser Art bekannt (DE-PS 15 57 561), bei dem die unter Druck zugeführte Reinigungsflüssigkeit, z. B. Wasser, eine mit Zahnstangen versehene Kolbenstange hin- und herbewegt. Auf der Welle, die die Einzeldüsen trägt, sind Zähne vorgesehen, die mit den Zahnstangen der Kolbenstange kämmen, wodurch bei jeder Hubbewegung die Welle und somit die Einzeldüsen entsprechend in Rotation versetzt wer den. Durch schraubenlinienförmige Führungsbahnen, die im Zuflußrohr vorgesehen sind und in die Vorsprünge der Kolbenstange eingreifen, wird bei jeder Hubbewegung des Kolbenrohres der Düsenkopf schrittweise um seine Längsachse gedreht.

Dieses bekannte Reinigungsgerät hat sich in der Praxis durchaus be währt, wobei insbesondere die zwangsweise Rotation der Einzeldüsen vorteilhaft ist. Ebenfalls vorteilhaft ist dabei die schrittweise Dreh bewegung des Düsenkopfes um seine Längsachse. Diesen funktionellen Vor teilen steht gegenüber, daß ein derartiges Reinigungsgerät konstruktiv relativ aufwendig gestaltet ist, so daß nicht nur die Herstellungsko sten recht hoch sind, sondern auch die Gefahr der Störanfälligkeit er höht ist.

Gleichfalls bekannt sind Reinigungsgeräte, die nach dem Prinzip der Segner'schen Wasserräder arbeiten, bei denen die Rückstoßkraft des aus den Einzeldüsen austretenden Druckwassers die Rotation der Einzel düsen und damit der Welle bewirkt. Eine gezielte Steuerung der Drehbe wegung der Einzeldüsen ist bislang nicht möglich, sondern lediglich deren Abbremsung, die eine zwangsläufig sich ergebende Erhöhung der Ro tationsgeschwindigkeit begrenzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Reinigungsgerät der ein gangs genannten Art so zu gestalten, daß mit konstruktiv einfachen Mit teln eine Bremswirkung erzielbar und die Winkelgeschwindigkeit der Ein zeldüsen beeinflußbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine den Ein zeldüsen zugeordnete Steuereinrichtung vorgesehen ist, die einen eine Teilmenge der Reinigungsflüssigkeit aus einem Gehäuseraum verdrängen den Körper aufweist, der mittels mindestens eines mit der Welle verbun denen Exzenters hin- und herbewegbar ist.

Beim erfindungsgemäßen Reinigungsgerät wird die Reinigungsflüssigkeit nicht nur als Antriebsmedium für die Rotation der die Einzeldüsen tra genden Welle, für die schrittweise Drehbewegung des Düsenkopfes um die Längsachse des Gerätes, sondern auch als Bremsmedium verwendet. Diese Reinigungsflüssigkeit gelangt durch zwischen dem Verdrängerkörper und den zugeordneten Gleitflächen vorhandene, durch die Wahl der Toleranzen der genannten Funktionsteile gebildete Strömungsspalte oder durch Über strömschlitze in die Verdrängerräume. Diese Spalte bzw. Überström schlitze bilden dann auch die Drosselstrecken beim Herausdrücken der Reinigungsflüssigkeit aus dem jeweiligen Verdrängungsraum durch den Verdrängerkörper. Durch eine besondere Gestaltung der Enden des zylin drischen Verdrängerkörpers oder durch die Anordnung eines oder mehrerer Überströmschlitze mit einem sich ändernden Querschnitt kann die Win kelgeschwindigkeit der Einzeldüsen bei einem Umlauf gesteuert werden, so daß der Umlauf der Einzeldüsen nicht mit gleicher, sondern mit sich ändernder Winkelgeschwindigkeit erfolgt, um dadurch eine Reinigungs aufgabe optimal zu lösen.

Um eine Zunahme der Winkelgeschwindigkeit der Einzeldüsen, die ja gleichbedeutend ist mit einer Verringerung der vom Verdrängerkörper aufzubringenden Arbeit, zu verhindern, sieht eine vorteilhafte Ausge staltung der Erfindung vor, daß der Verdrängerkörper im jeweiligen Ein tauchbereich konisch ausgebildet ist, so daß sich die Spaltbreite zwi schen dem Verdrängerraum und dem Verdrängerkörper mit zunehmender Ein tauchtiefe verringert, was zwangsläufig zu einer Erhöhung der aufzu bringenden Arbeit führt. Die geringste Arbeit ist dann aufzubringen, wenn der Verdrängerkörper jeweils in seiner oszillierenden Bewegung umkehrt, d. h. in seiner jeweiligen Totpunktlage.

Je nach Ausgestaltung der an den Verdrängerkörper angeformten Konen kann die Winkelgeschwindigkeit der Einzeldüsen bestimmt werden, so daß es in vorteilhafter Weise möglich ist, die Reinigung entfernter Flä chen mit einer geringen und den Einzeldüsen näher gelegene zu reini gende Flächen mit einer höheren Winkelgeschwindigkeit der Einzeldüsen vorzunehmen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unter ansprüchen gekennzeichnet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen darge stellt und wird im folgenden beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Reinigungsgerät, bei dem in der oberen und in der unteren Hälfte unterschiedliche Endstellun gen des Verdrängerkörpers aufgezeigt sind,

Fig. 2 einen Schnitt durch das Reinigungsgerät nach der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Teilschnitt nach der Linie III-III in Fig. 2,

Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 2 und

Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V in Fig. 2.

Auf einem Zuflußrohr 1 für eine unter Druck stehende Reinigungsflüssig keit, z. B. Wasser, des Reinigungsgerätes ist ein Düsenkopf 2 um seine Längsachse 3 drehbar gelagert. Der Düsenkopf weist ein Gehäuse 4 auf, das fliegend drehbar auf dem Zuflußrohr 1 gelagert und an dem dem Zu flußrohr abgewandten Ende mit einer Endkappe 5 verschlossen ist. Quer zur Längsachse 3 des Gehäuses 4 ist in dem Gehäuse eine Welle 6 dreh bar gelagert, an der auf ihren aus dem Gehäuse ragenden Enden versetzt zueinander angeordnete Einzeldüsen festgelegt sind. Durch die Rückstoß kraft der aus den Düsen austretenden Reinigungsflüssigkeit wird die Welle 6 angetrieben.

Im Inneren des Gehäuses 4 ist ein Verdrängerkörper 7 vorgesehen, in dem ein parallel zur Welle 6 verlaufender durchgehender Gleitraum 8 angeord net ist. Dieser Gleitraum 8 wird von der Welle 6 durchtreten. Dabei sind auf der Welle 6 zwei mit gleichem Abstand zur Längsachse 3 nebeneinan der liegende in ihrer Form und Lage deckungsgleiche Exzenter 9 festge legt, die in jeweils einem Gleitstein 10 gelagert sind. Jeder Gleitstein 10 stützt sich mit zwei sich gegenüberliegenden Stirnflächen an der ent sprechenden Wandung des Gleitraumes 8 ab.

Den freien Stirnbereichen des Verdrängerkörpers 7 sind jeweils ein Ver drängerraum 11, 12 zugeordnet. Dabei sind die die Stirnbereiche seitlich begrenzenden Flächen konisch ausgebildet, so daß der Verdrängerkörper 7 in diesen Bereichen einen Konus 13 aufweist. Der Verdrängerraum 11 wird durch das Zuflußrohr 1, ein Lager 14 und das Gehäuse 4, der Ver drängerraum 12 durch die Endkappe 5 und das Gehäuse 4 begrenzt. Der Verdrängerkörper 7 weist dem Zuflußrohr 1 gegenüberliegend eine schräg verzahnte Bohrung 15 auf, in die ein an dem der Bohrung 15 zu gewandten Ende schräg verzahnter Zapfen 16 eingreift, der mit seinem anderen Ende über einen Freilauf 17 in der Endkappe 5 gelagert ist. Zwischen dem Verdrängerkörper 7 und dem Gehäuse 4 ist ein Mitnehmer stab 18 angeordnet, in dem ein Überströmschlitz für die Verdrängerflüs sigkeit mit sich änderndem Querschnitt vorgesehen sein kann.

Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Reinigungsgerätes ist wie folgt.

Durch das Zuflußrohr 8 wird dem Düsenkopf Reinigungsflüssigkeit, z. B. Druckwasser zugeführt, das durch Durchlaßbohrungen 19, die in den Ex zentern 9 vorgesehen sind, zu den Einzeldüsen 20, 21 fließt. Durch die aus den Düsen 20 austretende Reinigungsflüssigkeit wird ein Rückstoß erzeugt, der die Welle 6 antreibt und mit ihr die auf ihr festgelegten, in den Gleitsteinen 10 gelagerten Exzenter 9.

Durch das Zusammenwirken der rotierenden Exzenter 9 und der Gleitsteine 10 wird eine geradlinige Hin- und Herbewegung des Verdrängerkörpers 7 erreicht. Durch jede Hubbewegung des Verdrängerkörpers 7 wird sein ent sprechender Konus 13 in den zugeordneten Verdrängerraum 11 bzw. 12 ge drückt. Dabei muß zur Verdrängung der in dem Verdrängerraum 11, 12 be findlichen Flüssigkeit Arbeit verrichtet werden, die von der aus den Einzeldüsen austretenden Druckflüssigkeit aufgebracht werden muß und dadurch die Rotationsgeschwindigkeit der Einzeldüsen in bremsender Wei se beeinflußt.

Die normalerweise sich bei jeder Umkehrphase des Verdrängerkörpers 7, also in dessen jeweiliger Totpunktlage, ergebende höhere Rotationsge schwindigkeit der Einzeldüsen durch eine Verringerung der aufzubringen den Verdrängerarbeit, wird durch den in jeden Verdrängerraum 11, 12 ein tauchenden Konus 13 des Verdrängerkörpers 7 verhindert. Mit zunehmen dem Eindringen des Konus 13 in den Verdrängerraum 11, 12 wird der sich zwischen der Wandung des Verdrängerraumes 11, 12 und dem Konus 13 gebil dete Spalt, aus dem das verdrängte Wasser entweichen kann, kleiner, so daß je nach Ausgestaltung des Konus 13 die aufzubringende Verdränger arbeit bestimmt werden kann.

Dabei können die Einzeldüsen 20, 21 zu Hubbewegung des Verdrängerkör pers 7 so eingestellt werden, daß in wünschenswerter Weise die Winkel geschwindigkeit der Einzeldüsen bei entfernter liegenden zu reinigen den Flächen gering und näher liegenden Flächen größer ist. In sinnvol ler Weise kann hier durch konstruktiv einfache Maßnahmen ein optimales Reinigungsergebnis erzielt werden.

Bei jeder Hubbewegung des Verdrängerkörpers 7 wird der in der schräg verzahnten Bohrung 15 einliegende ebenfalls schräg verzahnte Zapfen 16 entsprechend der Schrägstellung der Zähne mehr oder weniger stark ge dreht, wobei der in dem Düsenkopf mittels eines Freilaufes 17 festge legte Zapfen 16 den gesamten Düsenkopf 10 zwingend um seine Längsachse 3 in eine Richtung dreht. Durch den Freilauf 17 wird allerdings be wirkt, daß jeweils nur eine Hubbewegung des Verdrängerkörpers 7 zu einer Drehung des Düsenkopfes führt, während bei der nachfolgenden Hubbewegung des Verdrängerkörpers der Düsenkopf frei läuft, so daß sich immer eine schrittweise Drehbewegung des Düsenkopfes ergibt, deren Ge schwindigkeit abhängig ist von der Hubgeschwindigkeit des Verdränger körpers 7. Statt des Gleisteines 10 kann auch ein mit dem Exzenter 9 verbundenes, an der Wandung des Gleitraumes 8 abrollendes Teil vorgese hen werden.

1 Zuflußrohr
2 Düsenkopf
3 Längsachse
4 Gehäuse
5 Endkappe
6 Welle
7 Verdrängerkörper
8 Gleitraum
9 Exzenter
10 Gleitstein
11 Verdrängerraum
12 Verdrängerraum
13 Konus
14 Lager
15 Bohrung
16 Zapfen
17 Freilauf
18 Mitnehmerstab
19 Durchlaßbohrung
20 Einzeldüse
21 Einzeldüse

Claims

1. Reinigungsgerät für Behälter, Tanks, Autoklaven od. dgl., mit einem auf einem Zuflußrohr gelagerten und um seine Längsachse schrittweise drehbaren Düsenkopf, in dessen Gehäuse quer zu seiner Längsachse eine mit daran festgelegten Einzeldüsen versehene Welle drehbar gelagert ist und bei dem als Antriebsmedium für sämtliche Bewegungen die dem Gerät unter Druck zugeführte Reinigungsflüssigkeit verwendet wird, gekennzeichnet durch eine den Einzeldüsen (20, 21) zugeordnete Steuereinrichtung, die einen eine Teilmenge der Reinigungs flüssigkeit aus einem Gehäuseraum verdrängenden Körper (7) aufweist, der mittels mindestens eines mit der Welle (6) verbundenen Exzenters (9) hin- und herbewegbar ist.

2. Reinigungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Stirnende des Verdrängerkörpers (7) ein Verdrängerraum (11, 12) zugeord net ist.

3. Reinigungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrängerkörper (7) an seinen freien Stirnseitenbereichen jeweils einen Konus (13) aufweist.

4. Reinigungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ver drängerkörper (7) parallel zur Welle (6) einen durchgehenden Gleitraum (8) aufweist.

5. Reinigungsgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ex zenter (9) sich an der Wandung des Gleitraumes (8) abstützt.

6. Reinigungsgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Exzenter (9) in einem Gleitstein (10) gelagert ist, der sich an der Wandung des Gleitraumes (8) abstützt.

7. Reinigungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß der Exzenter (9) mindestens eine Durchlaßbohrung (19) aufweist.

8. Reinigungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Welle (6) in gleichem Abstand zur Längsachse (3) des Gerätes zwei Exzenter (9) befestigt sind.

9. Reinigungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Verdrängerkörper (7) an der dem Zuflußrohr (1) abgewandten Seite eine schräg verzahnte Bohrung (15) vorgesehen ist, in der ein ebenfalls schräg verzahntes Ende eines Zapfens (16) einliegt, der mit seinem an deren Ende mittels eines Freilaufs (17) im Düsenkopf gelagert ist.

10. Reinigungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Verdrängerkörper (7) und den ihm zuge ordneten Gleitflächen durch die Wahl der Toleranzen gebildete Strömungs spalte vorgesehen sind.

11. Reinigungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwi schen dem Verdrängerkörper (7) und den zugeordneten Gleitflächen Über strömschlitze vorgesehen sind.

12. Reinigungsgerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Überströmschlitze einen sich ändernden Querschnitt aufweisen.

13. Reinigungsgerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwi schen dem Verdrängerkörper (7) und dem um die Längsachse schrittweise drehbaren Gehäuse (4) ein Mitnehmerstab (18) vorgesehen und in dem Mit nehmerstab ein Überströmschlitz angeordnet ist.