DK171266B1 - Apparat til rensning af tankrum. - Google Patents

Description

i DK 171266 B1

APPARAT TIL RENSNING AF TANKRUM

Teknikkens standpunkt 5

Opfindelsen angår et apparat til rensning af de indvendige flader af et tankrum eller lignende rum ved hjælp af en væskestråle fra en dyse nedsænket i tankrummet, hvilken dyse dels kan roteres omkring en første akse og dels 10 svinges hen og tilbage omkring en anden akse vinkelret på den første akse på en forud fastsat måde, så væskestrålen bevæges rundt samtidig med, at den bevæges op og ned i tankrummet, og omfattende en turbine drevet af væskestrømmen, som via et drev bringer dysen til at rotere.

15

Tankrum, såsom tankrum på skibe, beholdere, kar og lignende, skal med mellemrum renses for slam og andre urenheder, som aflejres på tankrummets indvendige sideflader.

20

Dette sker sædvanligvis ved hjælp af et renseapparat, som kan være monteret permanent på tanken, og som er forsynet med en dyse, som lejret for enden af et skaft rager et passende stykke ned i tankrummet.

25

Til dysen ledes en rensevæske under tryk, som udsprøjtes, mens dysen bringes til at bevæges i et forudbestemt mønster således, at rensevæsken systematisk rammer og bestryger alle flader og derved opløser og bortskyller de opslæmmede 30 aflejringer, som derefter kan udledes med væsken.

Ved hjælp af en drivenhed i apparatet kan dysen såvel drejes rundt i forhold til skaftet i et horisontalt plan som svinges op og ned i et vertikalt plan. Herved sikres et 35 rensemønster, som sikrer en effektiv bestrygning af alle flader.

DK 171266 B1 2 Sådanne apparater er almindeligt kendte, jfr. for eksempel US patentskrifterne nr. 3.472.451 og nr. 3.601.136, samt GB offentliggørelsesskrift nr. 2.231.487.

5 Endelig kendes et apparat af den i indledningen angivne art fra GB offentliggørelsesskrift nr. 2.196.446.

I de apparater, der kendes fra de tre førstnævnte skrifter anvendes en mekanisk styring til bevægelse af dysen og 10 frembringelse af en forskellig grad af svingbevægelse således, at der fremkommer en forudbestemt grad af dysesvingning tilpasset tankrummet. Herved kan dysen, og dermed rensestrålen, bestryge forudvalgte steder mere intensivt, nemlig sådanne steder, hvor der erfaringsmæssigt 15 skal renses mere end andre.

De mekanisk styrede apparater er meget kompliceret opbygget, og det er vanskeligt at ændre det en gang fastlagte bevægelsesmønster for dysens svingebevægelse.

20 Dysebevægelsen og dermed rensemønstret er i praksis uforanderligt, hvilket betyder, at der må bruges yderligere rensetid og rensevæske i de tilfælde, hvor rensningen ikke er tilstrækkelig og derfor må gentages, indtil alle aflejringer er fjernet. Det vil i praksis typisk være i 25 hjørnerne i bunden af tankrummet.

Ved apparatet, der kendes fra GB offentliggørelsesskrift nr. 2.196.446, anvendes der elektronisk styring af dysens svingebevægelse. En elektronisk styring er imidlertid meget 30 sårbar i det hårde miljø, der som følge af vind og vejr optræder på et tankskib.

Formålet med opfindelsen 35 Det er derfor formålet med opfindelsen at angive et apparat, som med et ukompliceret mekanisk drev kan DK 171266 B1 3 frembringe en trinløst variabel indstilling af dysens svingebevægelse, idet apparatets drev skal kunne udholde det hårde miljø på et tankskib.

5 Dette formål opnås med et apparat af den indledningsvist omhandlede art, hvilket apparat ifølge opfindelsen er særegent ved, at drevet tillige drejer en snekkeaksel og et snekkehjul, hvilket snekkehjul har en tap, som er i glidende indgreb med et forbindelsesled, hvis anden ende er i 10 glidende indgreb med en tap på et første tandhjul, som ved snekkehjulets rotation drejer det første tandhjul hen og tilbage, hvilket første tandhjul er i indgreb med en tandstang, som ved sin modsatte ende er i indgreb med et andet tandhjul på dysen således, at dysens svingbevægelse bliver 15 sammensat af en række små afbrudte bevægelsesforløb, der starter med konstante tidsmellemrum, og hvor vandringslængden kan indstilles trinløst, svarende til en trinløs indstilling af svingningshastigheden.

20 Fordele ved opfindelsen

Dersom et tankrum for eksempel er meget tilsmudset, kan der med apparatet ifølge opfindelsen trinløst indstilles til et tætmasket bevægelsesmønster for dysen, hvilket sikrer den 25 mest effektive rensning på den kortest mulige rensetid, idet drevet foruden at have en driftsmæssig enkel opbygning også er robust og samtidig yder en effektiv svingebevægelse af dysen. 1 2 3 4 5 6

Apparatet ifølge opfindelsen giver også mulighed for at 2 variere dysens oscillerende svingningshastighed trinløst 3 under driften, så der kan opnås en effektiv rensning, idet 4 tætheden af strålens spor, og dermed intensiteten af dette, 5 kan indstilles efter behov. Herved kan der spares både tid, 6 rensevæske og energi, idet afstanden mellem strålerne under rotationen i rummet kan indstilles til opnåelse af et DK 171266 B1 4 perfekt renseresultat.

Ligeledes kan det ved indstilling af svingningshastigheden for dysen sikres, at der opnås en optimal grad af 5 effektivitet, idet der kan renses med fra meget stor til mindre tæthed og dermed intensitet af rensestrålens bestrygning af tankrummet.

Ved, som omhandlet i krav 2, at lade radius for 10 snekkehjulets tap være mindre end radius for tappen på det første tandhjul, opnås en tandstangsbevægelse, som kan give dysen en svingningsvinkel på mere end 180° i det vertikale plan. Dysen vil derfor kunne svinge mellem en øvre lodret position, hvor dysen peger opad, og en nedre skrå position, 15 hvor dysen peger skråt nedefter, pegende mod det fjerneste område af bunden, hvor der erfaringsmæssigt er mest tilsmudset, hvilket område derved bliver effektivt renset i dysens vendepunkt.

20 Ved, som omhandlet i krav 3, at gøre graden af drejning af snekkehjulet variabel, opnås den ønskede mulighed for trinløs indstilling af bevægelseshastigheden, og dermed af dysens svingningshastighed.

25 Endelig er det hensigtsmæssigt, som omhandlet i krav 4, at udforme indstillingen som en begrænsning af slaglængden af drivenheden ved hjælp af en manuel drejelig ekcentrikskive, hvorved der opnås en enkel og driftssikker indstillingsmulighed.

30

Tegningen

Et udførelseseksempel for opfindelsen vil i det efterfølgende afsnit blive nærmere beskrevet under henvisning til 35 tegningen, hvor: DK 171266 B1 5

Fig. 1 viser et eksempel på apparatets montering på oversiden af tankrum, fig. 2 viser selve apparatet, 5 fig. 3 viser selve drivenheden, fig. 4 viser en geometrisk afbildning af en cyklus af dysens svingningsgrad, 10 fig. 5 viser en kurve for dysens vinkelstilling i forhold til tiden, og fig. 6 viser et eksempel på et bevægelsesmønster ved bun-15 den af et tankrum for en dysestråle.

Beskrivelse af udførelseseksemplet På fig. 1 er vist et eksempel på monteringen af et 20 renseapparat 5 på oversiden af hver sit tankrum 1 eller sektion af tanken. Selve tanken omfatter siderne 2, bunden 3 og toppen, hvorpå apparatet 5 er monteret på et for rensningen hensigtsmæssigt sted 4.

25 Hvert apparat 5 er forsynet med en dyse 12, som kan bevæges rundt i tankrummet samtidig med, at den svinges op og ned, som det senere vil blive beskrevet.

Selve renseapparatet 5 er vist i en udførelsesform på fig.

30 2.

Det omfatter en uden på tanken værende drivenhed for dysen, hvilken drivenhed er indbygget i et hus 6 med et låg 7 samt en flangetilslutning 9 for rensevæske 13, et turbinehus 8 35 og en montageflange 10 til anlæg mod tankoversiden.

DK 171266 B1 6

Inde i selve tankrummet 1 forløber et rør 11, til hvis ende dysen 12 er lejret således, at den kan drejes rundt i det horisontale plan samtidig med, at den kan svinges op og ned oscillerende i en bue 41, som antydet på fig. 2.

5

Mekanismen til drejning og regulering af dysens 12 bevægelsesmønster i tankrummet 1 vil blive beskrevet under henvisning til fig. 3, hvor huset 6, låget 7, flangerne 9 og 10 samt turbinehuset 8 og røret 11 er antydet med 10 stiplet streg.

I turbinehuset 8 er turbinehjulet 14 lejret i væskestrømmen 13, som herfra ledes nedad gennem yderrøret 11 til dysen ved enden af yderrøret 11.

15

Turbinehjulet 14 driver en aksel 15, hvortil der er monteret et krumtaphjul 16 med en krumtap 17. På denne tap 17 er der glidende lejret en stødstang 18, som i sin modsatte ende er lejret til en vippearm 19. Denne vippearm 20 19 er ved enden forsynet med en enve j skobling 20 af almindelig kendt art til overføring af vippebevægelsen til en drejebevægelse på en snekkeaksel, som derved kun drejes i en retning.

25 Snekken 21 på akslen er i indgreb med et snekkehjul 22, som udfører en drejning som et resultat af drivmekanismen.

Til snekkehjulet 22 er der fastgjort en nedadragende hovedaksel 23. Til denne aksels 23 ende er dysen 12 30 monteret således, at snekkehjulets 22 drejebevægelse overføres til dysen 12, som derved drejes rundt i tankrummet i horisontalt plan, som antydet på fig. 2.

Drejebevægelsens hastighed er alene afhængig af 35 turbinehjulets 14 omdrejningshastighed og den udveksling, som drivenheden forårsager.

DK 171266 B1 7

Drejehastigheden kan derfor kun reguleres ved hjælp af Ikke viste midler til regulering af væskestrømmen 13 gennem turbinehuset 8 eller ved at ændre på krumtappens 16, 17 slaglængde.

5

Foruden denne drejning af dysen 12 bevæges dysen 12 op og ned i en oscillerende bevægelse 41, som antydet på fig. 2.

Denne bevægelse frembringes af et drivhoved 24 med en skrå 10 glideflade, som ligger an mod en medbringerarm 25. Denne arm 25 er forsynet med en anslagsdel 27, som ligger an mod en ekcentrikskive 29 ved hjælp af en fjeder 28.

Til ekcentrikskiven 29 er der fastgjort en indstillingsknap 15 30 således, at medbringerarmens 25 frigang i forhold til drivhovedet 24 kan indstilles trinløst. Herved kan drej ebevægel sen af en snekkeaksel 31, som via en envejskobling 26 er lejret på armen 25, 27, trinløst varieres.

20

Snekkeakslen 31 er i indgreb med et snekkehjul 32, som er lejret på en aksel 33. I snekkehjulet 32 er monteret en tap 34, hvorpå et forbindelsesled 35 er lejret. I sin modsatte ende er forbindelsesleddet 35 lejret til en tap 36 på et 25 første tandhjul 38, som er lejret på en aksel 37.

Ved snekkehjulets 32 drejning bevæges det første tandhjul 38 frem og tilbage på akslen 37. 1 2 3 4 5 6

Det første tandhjul 38 er i tandindgreb med en tandstang 2 39, som forløber tangentialt til tandhjulet, og tandstangen 3 39 bevæges derfor op og ned samtidig med, at den drejes 4 rundt af snekkehjulet 22. Ved den modsatte ende af 5 hovedakslen 23 er der monteret en tandstang 43, som er i 6 indgreb med et tandhjul 42, hvorpå dysen 12 er monteret således, at dysen svinges op og ned i en bue 41, som DK 171266 B1 8 antydet på fig. 2 og 4.

Hastigheden, der bestemmes af indstillingsarmens 25 drejevinkel og dermed af snekkeakslens 31 5 rotationshastighed, bestemmes af ekcentrikkens 29 position.

Da denne kan ændres trinløst, kan hastigheden herved varieres fra en lille til en større hastighed, nemlig afhængigt af drivhovedets bevægelse af medbringerarmen 25.

10 For at tydeliggøre den frem- og tilbagegående bevægelse af det første tandhjul 38, er de geometriske forhold indtegnet på fig. 4, hvor det første tandhjul 38 er antydet drejende omkring sin aksel 37. Forbindelsesarmen 35 forløber mellem angrebspunkterne 36 og 34 på snekkehjulet 32, som drejer 15 omkring sin akse 33.

Det bemærkes, at radius på snekkehjulet 32 er mindre end det første tandhjuls 38 radius.

20 På fig. 4 ses yderligere tandstangen 39 i stiplet streg, som ved sin modsatte ende af hovedakslen 23 er forsynet med en tandstang 43, som er i indgreb med dysens 12 tandhjul 42.

25 Det fremgår tydeligt af tegningen, at dysens tandhjul 42 påvirkes til en drejebevægeIse på over 180°, når det første tandhjul 38 bevæges over en vinkel på over 180°.

For tydeligheds skyld er der indtegnet en given position af 30 vektorerne mellem centrene 33 og 37 og tappene 34 og 36.

Ved at ændre på snekkehjulets 32 radius til medbringertappen 34 og forbindelsesleddets 35 længde, kan såvel længden af dysens 12 svingebevægelse 41 som 35 vendevinklen af dysen 12 justeres. Herved kan disse indstilles til de enkelte tankrum.

DK 171266 B1 9

Virkemåden af renseapparatet vil herefter blive beskrevet.

På fig. 6 er det med kurver 40 antydet, hvorledes strålens intensitet forløber inde i et tankrum. Renseapparatet 5 tænkes placeret i midten 4 foroven på tankrummet, og dysen 12 er i dette tilfælde dimensioneret til at svinges i en bue på 180° fra lodret op til lodret ned.

Begyndelsespositionen af dysen er opadragende, og det ses, 10 at den fordeler strålen jævnt i tankrummet under bevægelsen. Tætheden af kurvelinierne 40 antyder, at der arbejdes med en lille svingningshastighed på dysen. Dette er indstillet via drejeknappen 30 til lille vinkeldrejning over ekcentrikken 29, som kun giver kort vippebevægelighed 15 af armen 25 og dermed langsom rotation af snekkeakslen 31 og dermed endelig begrænset bevægelse af tandstangen 39 og dermed tandhjulet 42, som antydet på fig. 3 og 4.

Hvor der ønskes et mere spredt rensemønster, med større 20 svingningshastighed på dyserne, må ekcentrikken 29 drejes mod stor vinkeldrejning og dermed stor vippebevægelse af armen 25 til frembringelse af stor omdrejningshastighed af tandhjulet 42 ved dysen.

25 Rensningsintensiteten kan indstilles trinløst til sikring af tilstrækkelig rensning af tankrum og ikke mere. Dette er naturligvis af stor betydning for økonomien, idet der ikke behøver at renses mere end nødvendigt, og at denne indstilling af intensiteten kan ske ved trinløs 30 indstilling.

Da der sædvanligvis er behov for ekstra rensning af især hjørnerne ved bunden, er det hensigtsmæssigt at anvende en konstruktion som den, der er antydet på fig. 4, hvor dysen 35 kan vende ud for det fjerneste hjørne, idet vippebevægelsen kan forløbe fra lodret og pegende til modsat hjørne.

DK 171266 B1 10 På fig. 5 er det grafisk vist, hvorledes dysen 12 og dermed strålen befinder sig det meste af tiden, abscissen, i området mellem 50° og -50°, hvilket netop er over bunden, mens de 180° på ordinaten betyder, at dysen peger opad i et 5 kortere tidsrum.

Heraf fremgår det tydeligt, at der opnås en ekstraordinær effektiv rensning af netop de områder af tankrummet, som normalt er de mest tilsmudsede. Dette er tillige forsøgt 10 illustreret på fig. 6, som viser den rensning, som opnås ved hjørnerne, hvor dysen vender, og hvor renseintensiteten af strålevejen 40 er størst.

Dette rensemønster er unikt for apparatet og giver en 15 hidtil ukendt høj grad af effektivitet og dermed besparelser på såvel energi, rensevæske og tid.

Apparatet kan på almindelig kendt måde være forsynet med indikatorer for dysens position såvel i det vertikale som 20 det horisontale plan således, at udgangspositionen for dysen kan indstilles efter behov, før rensningen påbegyndes.

Hastigheden af svingningen kan aflæses på drejeknappen på 25 ekcentrikken og derved intensiteten af rensemønstret.

Hvor der er behov for en programmeret styring af rensemønstret, kan ekcentrikken gøres drejelig ved hjælp af en servomotor, hvorved der kan ske en indstilling og 30 regulering til opnåelse af den mest hensigtsmæssige rensning for de enkelte tankrum.

Claims (4)

1. Apparat til rensning af de indvendige flader af et tankrum eller lignende rum ved hjælp af en væskestråle fra 5 en dyse (12) nedsænket i tankrummet, hvilken dyse (12) dels kan roteres omkring en første akse (11) og dels svinges hen og tilbage omkring en anden akse vinkelret på den første akse (11) på en forud fastsat måde, så væskestrålen bevæges rundt samtidig med, at den bevæges op og ned i tankrummet, 10 og omfattende en turbine (14) drevet af væskestrømmen, som via et drev (15-20 og 24-30) bringer dysen (12) til at rotere, kendetegnet ved, at drevet (15-20 og 24-30) tillige drejer en snekkeaksel (31) og et snekkehjul (32), hvilket snekkehjul (32) har en tap (34), som er i 15 glidende indgreb med et forbindelsesled (35), hvis anden ende er i glidende indgreb med en tap (36) på et første tandhjul (38), som ved snekkehjulets (32) rotation drejer det første tandhjul (38) hen og tilbage, hvilket første tandhjul (38) er i indgreb med en tandstang (39), som ved 20 sin modsatte ende er i indgreb med et andet tandhjul (42) på dysen (12) således, at dysen (12) bevæges svingende hen og tilbage over en bue (41).

2. Apparat ifølge krav 1, kendetegnet ved, at 25 tappens (34) radius på snekkehjulet (32) er mindre end tappens (36) radius på det første tandhjul (38).

3. Apparat ifølge krav 1 og 2, kendetegnet ved, at snekkeakslens (31) drejning udøves af en variabel 30 drivenhed (24-30).

4. Apparat ifølge krav 3, kendetegnet ved, at en drejelig ekcentrikskive (29) begrænser slaglængden af drivenheden (25-27) og dermed graden af drejning af 35 snekkeakslen (31).