EP2556896A2 - Tank cleaning nozzle - Google Patents

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Publication number
EP2556896A2
EP2556896A2 EP12179350A EP12179350A EP2556896A2 EP 2556896 A2 EP2556896 A2 EP 2556896A2 EP 12179350 A EP12179350 A EP 12179350A EP 12179350 A EP12179350 A EP 12179350A EP 2556896 A2 EP2556896 A2 EP 2556896A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
bearing
shaft
rotation
nozzle head
axis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP12179350A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Christian Heid
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lechler GmbH
Original Assignee
Lechler GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lechler GmbH filed Critical Lechler GmbH
Publication of EP2556896A2 publication Critical patent/EP2556896A2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B3/00—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements
    • B05B3/02—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements
    • B05B3/04—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements driven by the liquid or other fluent material discharged, e.g. the liquid actuating a motor before passing to the outlet
    • B05B3/0409—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements driven by the liquid or other fluent material discharged, e.g. the liquid actuating a motor before passing to the outlet with moving, e.g. rotating, outlet elements
    • B05B3/0463—Rotor nozzles, i.e. nozzles consisting of an element having an upstream part rotated by the liquid flow, and a downstream part connected to the apparatus by a universal joint

Definitions

  • the invention relates to a tank cleaning nozzle having a housing, a shaft rotatably mounted about a first axis of rotation in the housing and at least one nozzle head rotatably mounted about a second axis of rotation with at least one outlet opening for fluid to be sprayed, wherein the second axis of rotation arranged substantially perpendicular to the first axis of rotation is and a drive unit in the housing for driving the shaft about the first axis of rotation and for driving the nozzle head about the second axis of rotation.
  • Known tank cleaning nozzles generally have a turbine wheel which can be rotated about a first axis of rotation and which then rotates a nozzle head about a second axis of rotation via a speed-reducing transmission.
  • the nozzle head may for example be provided with full jet nozzles, in order to achieve a satisfactory cleaning of the then far away from the nozzle head inner surfaces of the tank even with large tanks.
  • Such tank cleaning nozzles are also referred to as jet cleaner.
  • the required due to the high speed of the turbine wheel Intermediate gearbox makes the known tank cleaning nozzles complicated in construction and also relatively heavy and large.
  • a tank cleaning nozzle to be provided with a simple structure.
  • a tank cleaning nozzle with a housing, a shaft mounted about a first axis of rotation and at least one rotatably mounted about a second axis of rotation nozzle head with at least one outlet for fluid to be sprayed, wherein the second axis of rotation is arranged substantially perpendicular to the axis of rotation, and with a drive unit in the housing for driving the shaft about the first axis of rotation and for driving the nozzle head about the second axis of rotation, wherein the drive unit comprises a turbine wheel non-rotatably connected to the shaft and wherein the turbine wheel and the shaft each have a continuous one Have central bore to provide in the housing a first, via the turbine wheel leading flow path and a second, via the respective center bores leading flow path.
  • the speed of the turbine wheel can be kept low and, surprisingly, the turbine wheel can still apply such large torque to both the shaft connected to the turbine wheel and the first axis of rotation as well as to rotate the nozzle head about the second axis of rotation.
  • Tank cleaning nozzle is that due to the second, not on the turbine wheel leading flow path, a speed of the turbine wheel with increasing fluid pressure does not increase or insignificant. Therefore, no braking devices are required in order to keep the rotational speeds of the nozzle head in a range in which the so-called wiping effect, in which the generated cleaning jet passes too quickly over the surfaces to be cleaned, even under greatly varying fluid pressure. Due to the two flow paths in the housing, the speed of the turbine wheel can be kept so low that expensive reducers can be omitted.
  • the shaft is rotatably connected to a concentric with the second axis of rotation arranged bearing pin on which the nozzle head is rotatably mounted. In this way, can be completely dispensed with within the housing on a transmission, since the shaft is fixedly connected to the bearing pin arranged perpendicular to the shaft. In this way, a simple, less disturbance-sensitive arrangement can be achieved.
  • the nozzle head is annular and mounted rotatably on the bearing journal.
  • the bearing journal has a cavity, which is connected to the first flow path and the second flow path.
  • the housing is provided on its outside with a concentric with the first axis of rotation arranged first gear.
  • a rotation of the nozzle head about the second axis of rotation can be generated. Since the gear is arranged on the outside of the housing, its diameter can be made very large, so that also a low susceptibility to contamination is given. The arrangement on the outside of the housing prevents contamination also by the fact that the gear is not flowed around to be sprayed fluid.
  • the gear is designed as a crown wheel.
  • the nozzle head is provided on its outer side with a second gear disposed concentric with the second axis of rotation, which meshes with the first gear.
  • At least one sliding bearing is provided for supporting the shaft on the housing, the bearing gap is acted upon in spraying with the liquid to be sprayed.
  • the effect of a hydrostatic bearing is achieved without an external pump is required to supply the bearing gap with liquid to be sprayed.
  • the bearing gap is fluid lubricated immediately after pressurizing the housing with pressurized, liquid to be sprayed and as a result, immediately after applying the housing with liquid to be sprayed friction in the sliding bearing strong and wear substantially reduced to zero.
  • the plain bearing is advantageously designed as a thrust bearing, wherein such a thrust bearing is then acted upon by the liquid to be sprayed in order to reduce friction and wear substantially to zero.
  • At least one sliding bearing is provided for supporting the nozzle head on the bearing journal, the bearing gap is acted upon in spraying with the liquid to be sprayed.
  • the nozzle head is thus rotatably mounted by means of a sliding bearing, which has the effect of a hydrostatic bearing with extremely low friction after switching on the liquid supply.
  • the torque to be applied by the turbine wheel can thereby remain relatively low and as a result can be dispensed with a complex gear between the turbine wheel, shaft, journals and nozzle head. In particular, can be dispensed with a reducer.
  • each of the plain bearings both has a bearing surface lying concentrically to the second axis of rotation and a bearing surface lying perpendicular to the second axis of rotation and wherein the bearing gaps adjacent to the concentric and vertical bearing surfaces are acted upon in the spraying operation with the liquid to be sprayed.
  • the nozzle head is held on the bearing journal by means of two thrust bearings, but immediately after being exposed to liquid to be sprayed have the effect of a hydrostatic bearing and as a result are very low friction.
  • the nozzle head is thereby not only friction mounted rotatably mounted on the journal but at the same time fixed in the axial direction of the journal. Since also arranged perpendicular to the second axis of rotation bearing gaps are acted upon by the liquid to be sprayed, causes an axial positional deviation of the nozzle head on the journal no significant additional friction.
  • the nozzle head is thus stored extremely smooth.
  • the vertical bearing surfaces are arranged adjacent to the side surfaces of the annular nozzle head.
  • the nozzle head is annular and arranged on a rotatably connected to the shaft hollow bearing pin, wherein between the nozzle head and the bearing pin an annular space is defined, which is completed laterally by means of the bearing gaps of the plain bearing.
  • the nozzle head is provided with at least one full jet nozzle which is in flow communication with the annular space.
  • the bearing journal which is non-rotatably connected to the shaft is provided on its side opposite the nozzle head with respect to the shaft with a counterweight or a further nozzle head rotatable about the second rotational axis.
  • the shaft can be balanced with the bearing pin disposed about the first axis of rotation, so that the tank cleaning nozzle can be operated in any mounting position, since a generated by the weight of the nozzle head torque about the first axis of rotation by that of the weight of the counterweight generated torque is compensated.
  • FIG. 1 shows a partially sectioned view of a rotating nozzle assembly 10.
  • the nozzle assembly 10 has a relative to a merely schematically indicated connecting line 12 fixed housing 14, which consists of an upper half 16 and a lower half 18.
  • Der Gescousedeckel 12 ist in dem Genosuse 16 anorg.
  • the connection line 12 is screwed into the upper half 16 of the housing 14.
  • the lower half 18 is bolted to the upper half 16.
  • a shaft 20 is rotatably mounted and at one, the housing 14 opposite free end of the shaft 20 is a nozzle head 22 with a total of three individual nozzles 24, 26 and 28 is provided.
  • Each of the nozzles 24, 26, 28 defines an exit opening through which fluid to be sprayed is discharged.
  • the nozzles 24, 26, 28 are each, see also Fig. 2 , formed as a flat jet nozzles and thereby generate a Sprühf kauer, which extends substantially over 360 ° in the plane of the Fig. 1 extends.
  • the nozzle assembly 10 can thereby be used for example as a tank cleaning nozzle.
  • the nozzle head 22 is screwed onto the free end of the shaft 20 and secured in position on the shaft 20 by means of a locking pin 30.
  • the shaft 20 extends into the housing 14 and is rotatably mounted in the housing 14 by means of a bearing bush 32, which consists for example of Teflon.
  • the bushing 32 is provided on its, the shaft 20 facing the inside with a circumferential lubricating pocket 34 which communicates with a radially extending bore 36 in the shaft 20 in fluid communication. As soon as liquid is present in the connecting line 12, this fluid is also forced in through the radial bore 36 in the shaft 20 and into the lubricating pocket 34.
  • the radial bearing gap 38 is formed between an inner radial bearing surface of the bearing bush 32 and an outer periphery of the shaft 20.
  • the thrust bearing 40 is between an in Fig. 1 overhead thrust bearing surface of the bearing bush 32 and a in Fig. 1 below lying thrust bearing surface of a lying within the housing 14, extending in the radial direction shoulder 42 of the shaft 20 is formed.
  • Both the radial bearing gap 38 and the axial bearing gap 40 are supplied with liquid immediately after liquid has passed from the connecting line 12 into the interior of the shaft 20. Both the thrust bearing surface and the radial bearing surface are thus fluid-lubricated, and the shaft 20 is thereby mounted in the bearing bush 32 in a low-friction and essentially wear-free manner.
  • the shaft 20 is also mounted in the housing 14 by means of a further bearing bush 44, which is provided in an integrally connected to the shaft 20 turbine wheel 46.
  • the bushing 44 receives a journal 48 of a swirl insert 50 which is fixedly secured to the housing 14.
  • a radial bearing for the shaft 20 and the turbine 46 is formed.
  • the swirl insert 50 is clamped between the upper half 16 and the lower half 18 of the housing 14 and thereby secured to the housing 14.
  • the fan nozzles 24, 26, 28 in the nozzle head 22 are aligned neutrally and thus contribute by the dispensed spray neither to an increase nor to a reduction of the rotation generated by the turbine 46.
  • the Sprühfambaer, which are output from the fan nozzles 24, 26, 28, thus lie in or symmetrical to a plane, which includes the central longitudinal axis 52 of the nozzle assembly 10.
  • the dispensing of a spray fan through the fan nozzles 24, 26, 28 does not thereby result in a torque about the central longitudinal axis 52.
  • any nozzles can be used in the invention.
  • a second flow path provided, starting from the connecting line 12 leads through a central bore 54 in the swirl insert directly into the interior of the shaft 20 and then to the nozzle head 22. Liquid, which is passed through this second flow path, does not pass through the turbine wheel 46 and thus does not contribute to a rotational movement of the nozzle head 22.
  • Fig. 2 shows a view of the nozzle assembly 10 of Fig. 1 in an exploded view.
  • the upper housing half 16 is provided with an internal thread 56 into which an external thread 58 can be screwed to the lower housing half 18.
  • the swirl insert 50 is firmly clamped between the housing halves 16, 18.
  • the swirl insert 50 has a total of six swirl holes 60, which are inclined in the same direction in the circumferential direction. Above the swirl insert 50 pending liquid is thereby obliquely deflected by the swirl holes 60, strikes the turbine wheel 46 and thereby causes a rotational movement of the turbine wheel 46 about the central longitudinal axis 52nd
  • the swirl insert 50 is provided with the bearing pin 48 which is pierced concentrically to the central longitudinal axis 52 by means of the through hole 54.
  • the bearing pin 48 extends into the bearing bush 44.
  • the bushing 44 has a cylindrical portion and a circumferential projection which is received in a mating recess in the top of the turbine wheel 46.
  • the turbine wheel 46 is provided with a total of ten drive holes 62, which are arranged inclined to the central longitudinal axis 52. In this case, the angle of inclination of the drive bores 62 is directed opposite to the angle of inclination of the swirl bores 60, as for example in FIG Fig. 8 can be seen.
  • the turbine wheel 46 is formed integrally with the hollow-bored shaft 20 and also has a central bore into which the bearing bush 44 is inserted.
  • the shaft 20 is provided in its, adjoining the turbine wheel 46 area with a total of six radially arranged slots 64.
  • An extension direction of the elongated holes is parallel to the central longitudinal axis 52.
  • liquid which has passed the drive bores 62 in the turbine wheel 46 can reach the interior of the hollow-bored shaft 20 and from there to the nozzle head 22.
  • a first flow path for liquid from the connecting line 12 thus leads via the swirl bores 60 in the swirl disk 50, through the drive bores 62 in the turbine wheel 46 and then through the elongated holes 64 into the interior of the hollow-bored shaft 20 and from there into the nozzle head 22 and the flat jet nozzles 24, 26, 28.
  • the shaft 20 is provided with the extending in the radial direction, circumferential shoulder 42, the turbine facing away from the bottom forms a thrust bearing surface 66 of a thrust bearing.
  • the shaft 20 is inserted into the bearing bush 32, which also has a projecting in the radial direction, circumferential projection whose top forms a thrust bearing surface.
  • a cylindrical portion of the bushing 32 is inserted into a bearing bore 68 in the lower half 18 of the housing.
  • the circumferential projection 42 with its bearing surface 66 and the top of the bearing bush 32 form a thrust bearing for the shaft 20, which is parallel to the central longitudinal axis 52 and in the representation of Fig. 1 picks up downward forces.
  • FIG. 3 shows the shaft 20 with the turbine 46 in a view obliquely from above. It can be seen that the drive bores 62 are inclined in the circumferential direction in the disk-shaped turbine wheel 46 are introduced to a central longitudinal axis. In addition, all drive bores 62 have a circumferentially extending extension 70.
  • the extension 70 is formed in that an end mill, which is dipped obliquely into the disk-shaped turbine wheel 46 for forming the drive bores 62, is immersed once again at different angles or, for example, parallel to the central longitudinal axis in the upper region of the drive bores 62.
  • Fig. 4 shows a view of the shaft 20 and the turbine wheel 46 obliquely from the side.
  • a total of four radial bores 36 are provided in the shaft 20, of which in the illustration of Fig. 2 only two are visible.
  • these radial bores 36 provide fluid lubrication of the thrust bearing and the radial bearing between the shaft 20 and the bearing bush 32, see Fig. 1 ,
  • FIG. 5 shows a view of the turbine wheel 46 with the hollow-bored shaft 20 from above. Good to see is the continuous interior 72 of the hollow-drilled shaft 20, can pass through the liquid directly from the connecting line through the central bore 54 of the swirl insert 50 and also through the drive holes 62 of the turbine wheel 46 and the slots 64 to the nozzle head 22, see Fig. 1 ,
  • the presentation of the Fig. 6 shows a view on the cutting plane A - A in Fig. 5 , In Fig. 6 Good to see the oblique to the central longitudinal axis 52 extending drive holes 62 and the extensions 70 at the upstream end of the drive holes 62nd
  • the presentation of the Fig. 7 shows the swirl insert 50 in a view obliquely from above.
  • the central bore 54 is disposed concentric with the generally disc-shaped swirl insert 50 and is located at the bottom of a depression 74 which is also concentric with the swirl insert 50.
  • the top of the swirl insert 50 is, see Fig. 1 , slightly convex.
  • the swirl bores 60 are arranged in the region of the transition between the convex-shaped section 76 and an outer, disk-shaped section 78 of the swirl insert 50.
  • FIG. 8 shows an enlarged, sectional representation of the swirl insert 50 and the turbine wheel 46 with a portion of the shaft 20 in a partially sectioned view.
  • the swirl bores 60 in the swirl insert 50 are inclined in opposite directions to the drive bores 62 in the turbine wheel 46. Seen in the circumferential direction, the extensions 70 of the drive bores 62 in the turbine wheel 46 are arranged only on one side on the drive bores 62. Extensions 70 at the upstream end of drive bores 62 facilitate startup of turbine wheel 46 because the full cross-section of a liquid jet exiting from swirl bore 60 may penetrate into drive bores 62 when drive bore 62 is approximately in the in-hole Fig. 8 shown position is arranged relative to the swirl hole 60.
  • the center bore 54 has the positive effect that a flow within the cavity of the shaft 20 is only slightly turbulent and thus the jet pattern of the fan nozzles 24, 26, 28 is sharply defined. As a result, the cleaning effect of the spray fan output by the fan nozzles 24, 26, 28 as well as their throw is significantly improved. As already stated, the center bore 54 also ensures an equalization of the rotation of the hollow shaft 20, even with increasing fluid pressure.
  • center bore 54 in the swirl insert 50 also ensures that any particles present in the liquid supplied are passed directly into the cavity of the shaft 20 and thus to the fan nozzles 24, 26, 28 and thereby not in the bearing gap between the bearing pin 48 of the Swirl insert 50 and the bearing bush 44 in the turbine wheel 46 or in the radial bearing gap 38 or the thrust bearing 40 can pass between the bearing bush 32 and the shaft 20, see Fig. 1 ,
  • the presentation of the Fig. 9 shows a tank cleaning nozzle 100 in exploded view.
  • the tank cleaning nozzle 100 has a two-part housing with an upper housing part 102 and a lower housing part 104.
  • the lower housing part 104 is provided with a threaded flange 106, which can be screwed into a matching thread in the upper housing part 102.
  • the upper housing part 102 is provided with an internal thread 108 for connecting a supply line for fluid to be sprayed.
  • the Upper housing part 102 and the lower housing part 104 are each provided laterally with flats to attach a fork wrench to the housing can.
  • the lower housing part is provided on its underside with a gear formed as a crown gear 110, the function of which will be explained below.
  • a drive unit 112 is arranged, which has a swirl insert 114, a first bearing bush 116, a turbine wheel 118 which is integrally connected to a shaft 120 and a second bearing bush 122.
  • the drive unit 112 is like that of the Fig. 1 to 8 described drive unit of the rotating nozzle assembly 10 is formed, so that a further explanation is omitted.
  • the shaft 120 is at its in Fig. 9 lower end provided with an external thread 124 which can be screwed into a matching internal thread 126 on a journal 128. In this way, the shaft 120 and the bearing pin 128 can be rotatably connected to each other.
  • the shaft 120 is rotatably mounted in the housing 102, 104 together with the turbine wheel about a first axis of rotation 130.
  • the journal 128 is rotatable together with the shaft 120 about this first axis of rotation 130 and defines itself a second axis of rotation 132 around which then a nozzle head 134 is rotatably mounted on the bearing journal 128.
  • the first axis of rotation 130 and the second axis of rotation 132 are perpendicular to each other and intersect.
  • the journal 126 is provided with a blind hole, see also Fig. 11 that differ from one in Fig. 11 left front lying concentric concentric with the second axis of rotation 132 in the bearing pin 128 hineinerstreckt.
  • the blind hole ends behind the area of the internal thread 126.
  • the shaft 120 is also hollow, so that liquid to be sprayed on the cavity of the shaft 120 in the blind hole of the journal 128 and then ultimately reach the nozzle head 134.
  • the journal 128 is provided with a bearing portion 136 which is provided with a plurality of radially extending through holes 138 which connect the blind hole in the bearing journal 128 with an area surrounding the bearing portion 136.
  • an annular space 140 is arranged, which is formed on the one hand by the bearing portion 136 and on the other hand by the inside of an annular portion 142 of the nozzle head 134.
  • the liquid to be sprayed passes and from there via through openings in the wall of the annular member 142 in two full-jet nozzles 144, 146 which are mounted on the outer periphery of the annular member 142 of the nozzle head 134.
  • the full jet nozzles 144, 146 may be welded or bolted to the annular member 142, for example.
  • the nozzle head 134 is rotatably mounted about the second axis of rotation 132 on the bearing pin 128, wherein the bearing pin 128 in turn rotates together with the shaft 120 and the turbine wheel 118 about the first axis of rotation 130.
  • the nozzle head is provided at its radially inner end with respect to the first axis of rotation 130 with a gear 148, which in the assembled state of the tank cleaning nozzle 100, see Fig. 11 , with the crown gear 110 meshes with the housing lower part 104.
  • the gear 148 thereby rolls during rotation of the journal 128 about the first axis of rotation 130 on the crown gear 110 and thereby causes a Turning the nozzle head 134 on the journal 128 about the second axis of rotation 132.
  • the crown gear 110 and the gear 148 on the nozzle head 134 are substantially the same size, for example, but the number of teeth is different by one tooth or a few teeth to achieve that the full-jet nozzles 144, 146 after a full rotation of the journal 128 about the first axis of rotation 130 in a different position than at the beginning of the revolution. This ensures that a tank to be cleaned with the tank cleaning nozzle 100 is completely and thoroughly cleaned when a certain number of revolutions of the journal 128 and thus of the nozzle head 134 has taken place.
  • the annular component 142 of the nozzle head 134 is mounted on the bearing section 136 of the bearing journal 128 by means of two bearing bushes 150, 152.
  • the bushings 150, 152 form together with the side surfaces of the annular member 142 each have a thrust bearing, see also Fig. 11 ,
  • the nozzle head 134 is thereby fixed in the axial direction to the second axis of rotation 132 on the bearing journal 128.
  • the blind hole 154 in the journal 128 is at its front side, in Fig. 11 lying left, closed with a screw plug 156.
  • the closure screw 156 seals on the one hand, the blind hole 154 and on the other ensures that the bearing bushes 150, 152 and thus also the annular member 142 remain in their predetermined axial position on the journal 128. This ensures at the same time that the crown gear 110 and the gear 148 on the annular member 142 remain in engagement with each other.
  • the thrust bearings formed between the bushings 150, 152 and the annular member 142 are formed as a fluid-lubricated sliding bearing and, as soon as the tank cleaning nozzle 100th is acted upon with liquid to be sprayed, subjected to pressurized liquid.
  • the liquid to be sprayed penetrates into the bearing gap between the bearing bushes 150, 152 and the annular member 142 and thus ensures immediately after being applied with liquid to be sprayed for the effect of a hydrostatic slide bearing.
  • both the concentric to the second axis of rotation bearing gaps and the respective perpendicular to the second axis of rotation 132 bearing gaps are acted upon with liquid to be sprayed so that the nozzle head 134 very friction and substantially wear-free on the bearing portion 136 and the bearing bushes 150, 152 stored is.
  • the torque applied by the turbine wheel 118 is thereby sufficient to rotate the journal 128 about the first axis of rotation 130 and simultaneously to cause the rotation of the nozzle head 134 with the full jet nozzles 144, 146 about the second axis of rotation 132.
  • a sliding bearing between the shaft 120 and the bearing bush 122 is fluid lubricated and immediately after switching on the supply of liquid to be sprayed the effect of a hydrostatic sliding bearing, which is substantially free of friction.
  • the special design of the drive unit 112, based on the Fig. 1 to 8 has been explained, ensures that even with increasing pressure of the liquid to be sprayed, a speed of the turbine wheel 118 does not rise or only slightly.
  • the shaft 120 is additionally secured by screwing its thread 124 into the internal thread 126 on the bearing pin 128 by a stud 158 to ensure the rotationally fixed connection between the shaft 120 and journal 128.
  • the tank cleaning nozzle 100 only one nozzle head 134 with two full-jet nozzles 144, 146.
  • a further, similarly constructed nozzle head 134 can readily be arranged. This further nozzle head 134 would then also be rotated about the second axis of rotation 132 via an engagement in the crown gear 110.
  • the in Fig. 11 right end of the journal 128 solid and designed as a counterweight 160.
  • the counterweight 160 ensures that the tank cleaning nozzle 100 can be operated in any mounting position, since the torque generated by the weight of the nozzle head 134 about the first axis of rotation 130 is always compensated by the counterweight 160.
  • Liquid to be sprayed enters the upper housing part 102 via a fluid supply line, not shown, and flows through obliquely arranged bores in the swirl insert 114.
  • the quantities of liquid emerging from the obliquely arranged bores of the swirl insert 114 strike the turbine wheel 118 arranged in the opposite direction to the bores in the swirl insert 114 Has through holes.
  • the turbine wheel 118 is thereby rotated and takes the shaft 120 with.
  • the swirl insert 114 is provided with a central bore 162, can pass over the liquid to be sprayed past the turbine wheel directly into the hollow shaft 120.
  • the liquid Downstream of the turbine wheel 118, the liquid passes through radial bores in the hollow shaft 120 in the interior of the hollow shaft 120.
  • the liquid to be sprayed then flows through the hollow shaft 120 and into the blind hole 154 in the journal 128. As has been stated, is to be sprayed with the Fluid in the shaft 120 and their sliding bearing on the housing base 104 is acted upon.
  • the liquid to be sprayed then passes through the through-openings 138 into the annular space 140 and from there into the nozzle channels of the full-jet nozzles 144, 146. From the full jet nozzles 144, 146, a concentrated full jet emerges, which has a high range and thus even far away inner walls of tanks or containers can still clean.
  • a jet director 145 can be provided in the full-jet nozzles 144, 146, in order to improve the quality of the full jet and in particular its range, wherein the jet judge in Fig. 11 is shown only schematically.

Landscapes

  • Nozzles (AREA)

Abstract

The tank cleaning nozzle (100) has a housing, a shaft (120) and a nozzle head (134) with an outlet opening for fluid to be sprayed. The shaft is mounted rotatably in the housing around a rotational axis (130). The nozzle head is mounted rotatably around another rotational axis (132). A drive unit (112) with a turbine wheel (118) is provided, which is connected with the shaft. The turbine wheel and the shaft have continuous central bore to provide a flow path guiding over the turbine wheel in the housing and another flow path guiding over the central bore.

Description

Die Erfindung betrifft eine Tankreinigungsdüse mit einem Gehäuse, einer um eine erste Drehachse drehbar im Gehäuse gelagerten Welle und wenigstens einem um eine zweite Drehachse drehbar gelagerten Düsenkopf mit wenigstens einer Auslassöffnung für zu versprühendes Fluid, wobei die zweite Drehachse im Wesentlichen senkrecht zu der ersten Drehachse angeordnet ist, und mit einer Antriebseinheit im Gehäuse zum Antreiben der Welle um die erste Drehachse und zum Antreiben des Düsenkopfes um die zweite Drehachse.The invention relates to a tank cleaning nozzle having a housing, a shaft rotatably mounted about a first axis of rotation in the housing and at least one nozzle head rotatably mounted about a second axis of rotation with at least one outlet opening for fluid to be sprayed, wherein the second axis of rotation arranged substantially perpendicular to the first axis of rotation is and a drive unit in the housing for driving the shaft about the first axis of rotation and for driving the nozzle head about the second axis of rotation.

Bekannte Tankreinigungsdüsen weisen in der Regel ein um eine erste Drehachse drehbares Turbinenrad auf, das dann über ein drehzahlreduzierendes Getriebe einen Düsenkopf um eine zweite Drehachse dreht. Der Düsenkopf kann beispielsweise mit Vollstrahldüsen versehen sein, um auch bei großen Tanks eine zufriedenstellende Abreinigung der dann weit vom Düsenkopf entfernten Innenflächen des Tanks zu erzielen. Solche Tankreinigungsdüsen werden auch als Zielstrahlreiniger bezeichnet. Das aufgrund der hohen Drehzahl des Turbinenrades erforderliche Zwischengetriebe macht die bekannten Tankreinigungsdüsen kompliziert im Aufbau und auch vergleichsweise schwer und groß.Known tank cleaning nozzles generally have a turbine wheel which can be rotated about a first axis of rotation and which then rotates a nozzle head about a second axis of rotation via a speed-reducing transmission. The nozzle head may for example be provided with full jet nozzles, in order to achieve a satisfactory cleaning of the then far away from the nozzle head inner surfaces of the tank even with large tanks. Such tank cleaning nozzles are also referred to as jet cleaner. The required due to the high speed of the turbine wheel Intermediate gearbox makes the known tank cleaning nozzles complicated in construction and also relatively heavy and large.

Mit der Erfindung soll eine Tankreinigungsdüse mit einfachem Aufbau bereitgestellt werden.With the invention, a tank cleaning nozzle to be provided with a simple structure.

Erfindungsgemäß ist hierzu eine Tankreinigungsdüse mit einem Gehäuse, einer um eine erste Drehachse gelagerten Welle und wenigstens einem um eine zweite Drehachse drehbar gelagerten Düsenkopf mit wenigstens einer Auslassöffnung für zu versprühendes Fluid, wobei die zweite Drehachse im Wesentlichen senkrecht zu der Drehachse angeordnet ist, und mit einer Antriebseinheit im Gehäuse zum Antreiben der Welle um die erste Drehachse und zum Antreiben des Düsenkopfes um die zweite Drehachse vorgesehen, bei der die Antriebseinheit ein Turbinenrad aufweist, das drehfest mit der Welle verbunden ist, und bei der das Turbinenrad und die Welle jeweils eine durchgehende Mittelbohrung aufweisen, um in dem Gehäuse einen ersten, über das Turbinenrad führenden Strömungspfad und einen zweiten, über die jeweiligen Mittelbohrungen führenden Strömungspfad bereitzustellen.According to the invention, a tank cleaning nozzle with a housing, a shaft mounted about a first axis of rotation and at least one rotatably mounted about a second axis of rotation nozzle head with at least one outlet for fluid to be sprayed, wherein the second axis of rotation is arranged substantially perpendicular to the axis of rotation, and with a drive unit in the housing for driving the shaft about the first axis of rotation and for driving the nozzle head about the second axis of rotation, wherein the drive unit comprises a turbine wheel non-rotatably connected to the shaft and wherein the turbine wheel and the shaft each have a continuous one Have central bore to provide in the housing a first, via the turbine wheel leading flow path and a second, via the respective center bores leading flow path.

Durch Vorsehen von zwei Strömungspfaden im Gehäuse, wobei lediglich einer der Strömungspfade über das Turbinenrad führt, kann die Drehzahl des Turbinenrades niedrig gehalten werden und überraschenderweise kann das Turbinenrad dennoch ein so großes Drehmoment aufbringen, um sowohl die mit dem Turbinenrad verbundene Welle um die erste Drehachse als auch den Düsenkopf um die zweite Drehachse zu drehen. Die Umlenkung der Drehbewegung der Welle auf die im Wesentlichen senkrecht zur Welle angeordneten zweite Drehachse erfordert ein Getriebe, wobei dieses Getriebe einfach und reibungsarm gehalten werden kann, so dass trotz der Bereitstellung des zweiten, nicht über das Turbinenrad führenden Strömungspfades das vom Turbinenrad erzeugte Drehmoment ausreicht. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Tankreinigungsdüse ist, dass durch den zweiten, nicht über das Turbinenrad führenden Strömungspfad eine Drehzahl des Turbinenrades mit steigendem Flüssigkeitsdruck nicht oder unwesentlich ansteigt. Es sind daher keine Bremsvorrichtungen erforderlich, um die Drehzahlen des Düsenkopfes auch bei stark variierendem Flüssigkeitsdruck in einem Bereich zu halten, in dem der sog. Wischeffekt, bei dem der erzeugte Reinigungsstrahl zu schnell über die abzureinigenden Flächen hinwegfährt, zu verhindern. Aufgrund der beiden Strömungspfade im Gehäuse kann die Drehzahl des Turbinenrad so niedrig gehalten werden, dass aufwendige Reduziergetriebe entfallen können.By providing two flow paths in the housing with only one of the flow paths passing over the turbine wheel, the speed of the turbine wheel can be kept low and, surprisingly, the turbine wheel can still apply such large torque to both the shaft connected to the turbine wheel and the first axis of rotation as well as to rotate the nozzle head about the second axis of rotation. The deflection of the rotational movement of the shaft to the second axis of rotation arranged substantially perpendicular to the shaft requires a transmission, wherein this transmission can be kept simple and low-friction, so that despite the provision of the second, not on the turbine wheel flow path, the torque generated by the turbine wheel is sufficient , Another advantage of the invention Tank cleaning nozzle is that due to the second, not on the turbine wheel leading flow path, a speed of the turbine wheel with increasing fluid pressure does not increase or insignificant. Therefore, no braking devices are required in order to keep the rotational speeds of the nozzle head in a range in which the so-called wiping effect, in which the generated cleaning jet passes too quickly over the surfaces to be cleaned, even under greatly varying fluid pressure. Due to the two flow paths in the housing, the speed of the turbine wheel can be kept so low that expensive reducers can be omitted.

In Weiterbildung der Erfindung ist die Welle drehfest mit einem konzentrisch zur zweiten Drehachse angeordneten Lagerzapfen verbunden, auf dem der Düsenkopf drehbar gelagert ist. Auf diese Weise kann innerhalb des Gehäuses auf ein Getriebe vollständig verzichtet werden, da die Welle fest mit dem senkrecht zur Welle angeordneten Lagerzapfen verbunden ist. Auf diese Weise kann eine einfache, wenig störungsempfindliche Anordnung erzielt werden.In a further development of the invention, the shaft is rotatably connected to a concentric with the second axis of rotation arranged bearing pin on which the nozzle head is rotatably mounted. In this way, can be completely dispensed with within the housing on a transmission, since the shaft is fixedly connected to the bearing pin arranged perpendicular to the shaft. In this way, a simple, less disturbance-sensitive arrangement can be achieved.

In Weiterbildung der Erfindung ist der Düsenkopf ringförmig ausgebildet und auf dem Lagerzapfen drehbar gelagert.In a further development of the invention, the nozzle head is annular and mounted rotatably on the bearing journal.

Auf diese Weise kann eine sehr einfache und einfach zu montierende Anordnung erzielt werden, da der Düsenkopf in einfacher Weise auf den Lagerzapfen aufgeschoben wird.In this way, a very simple and easy to install arrangement can be achieved, since the nozzle head is pushed onto the journal in a simple manner.

In Weiterbildung der Erfindung weist der Lagerzapfen einen Hohlraum auf, der mit dem ersten Strömungspfad und dem zweiten Strömungspfad verbunden ist.In a further development of the invention, the bearing journal has a cavity, which is connected to the first flow path and the second flow path.

Auf diese Weise kann die zu versprühende Flüssigkeit durch die Welle und dann in den Hohlraum des Lagerzapfens strömen. Auf diese Weise können die freien Strömungsquerschnitte groß gehalten werden.In this way, the liquid to be sprayed through the shaft and then flow into the cavity of the journal. In this way, the free flow cross sections can be kept large.

In Weiterbildung der Erfindung ist das Gehäuse auf seiner Außenseite mit einem konzentrisch zur ersten Drehachse angeordneten ersten Zahnrad versehen.In a further development of the invention, the housing is provided on its outside with a concentric with the first axis of rotation arranged first gear.

Mittels eines auf der Außenseite des Gehäuses angeordneten Zahnrads kann eine Drehung des Düsenkopfes um die zweite Drehachse erzeugt werden. Da das Zahnrad auf der Außenseite des Gehäuses angeordnet ist, kann sein Durchmesser sehr groß gewählt werden, so dass auch eine geringe Anfälligkeit gegen Verschmutzung gegeben ist. Die Anordnung auf der Außenseite des Gehäuses verhindert Verschmutzungen auch dadurch, dass das Zahnrad nicht von zu versprühendem Fluid umströmt wird.By means of a gear arranged on the outside of the housing, a rotation of the nozzle head about the second axis of rotation can be generated. Since the gear is arranged on the outside of the housing, its diameter can be made very large, so that also a low susceptibility to contamination is given. The arrangement on the outside of the housing prevents contamination also by the fact that the gear is not flowed around to be sprayed fluid.

In Weiterbildung der Erfindung ist das Zahnrad als Kronenrad ausgebildet.In a further development of the invention, the gear is designed as a crown wheel.

Auf diese Weise kann am Düsenkopf selbst auf ein Kegelzahnrad verzichtet werden, so dass insgesamt ein einfacher Aufbau erreicht wird. Kronenrad und Schrägzahnrad sind dabei alternative Lösungen.In this way, can be dispensed with a bevel gear on the nozzle head itself, so that a total of a simple construction is achieved. Crown wheel and helical gear are alternative solutions.

In Weiterbildung der Erfindung ist der Düsenkopf auf seiner Außenseite mit einem konzentrisch zur zweiten Drehachse angeordneten zweiten Zahnrad versehen, das mit dem ersten Zahnrad kämmt.In a further development of the invention, the nozzle head is provided on its outer side with a second gear disposed concentric with the second axis of rotation, which meshes with the first gear.

Auf diese Weise kann die Drehung des Düsenkopfes über das Abrollen des zweiten Zahnrads auf dem ersten Zahnrad erzielt werden.In this way, the rotation of the nozzle head on the rolling of the second gear on the first gear can be achieved.

In Weiterbildung der Erfindung ist zum Lagern der Welle am Gehäuse wenigstens ein Gleitlager vorgesehen, dessen Lagerspalt im Sprühbetrieb mit der zu versprühenden Flüssigkeit beaufschlagt wird.In a further development of the invention, at least one sliding bearing is provided for supporting the shaft on the housing, the bearing gap is acted upon in spraying with the liquid to be sprayed.

Auf diese Weise wird der Effekt eines hydrostatischen Lagers erreicht, ohne dass eine externe Pumpe zur Versorgung des Lagerspaltes mit zu versprühender Flüssigkeit erforderlich ist. Dennoch ist der Lagerspalt unmittelbar nach Beaufschlagen des Gehäuses mit unter Druck stehender, zu versprühender Flüssigkeit flüssigkeitsgeschmiert und in Folge dessen ist unmittelbar nach Beaufschlagen des Gehäuses mit zu versprühender Flüssigkeit eine Reibung in dem Gleitlager stark und einen Verschleiß im Wesentlichen auf Null reduziert. Das Gleitlager ist vorteilhafterweise als Axialdrucklager ausgebildet, wobei auch ein solches Axialdrucklager dann mit der zu versprühenden Flüssigkeit beaufschlagt wird, um eine Reibung stark und einen Verschleiß im Wesentlichen auf Null zu reduzieren.In this way, the effect of a hydrostatic bearing is achieved without an external pump is required to supply the bearing gap with liquid to be sprayed. Nevertheless, the bearing gap is fluid lubricated immediately after pressurizing the housing with pressurized, liquid to be sprayed and as a result, immediately after applying the housing with liquid to be sprayed friction in the sliding bearing strong and wear substantially reduced to zero. The plain bearing is advantageously designed as a thrust bearing, wherein such a thrust bearing is then acted upon by the liquid to be sprayed in order to reduce friction and wear substantially to zero.

In Weiterbildung der Erfindung ist zum Lagern des Düsenkopfes auf dem Lagerzapfen wenigstens ein Gleitlager vorgesehen, dessen Lagerspalt im Sprühbetrieb mit der zu versprühenden Flüssigkeit beaufschlagt wird.In a further development of the invention, at least one sliding bearing is provided for supporting the nozzle head on the bearing journal, the bearing gap is acted upon in spraying with the liquid to be sprayed.

Auch der Düsenkopf wird damit mittels eines Gleitlager drehbar gelagert, das nach Einschalten der Flüssigkeitszuführung die Wirkung eines hydrostatischen Lagers mit äußerst geringer Reibung aufweist. Das vom Turbinenrad aufzubringende Drehmoment kann dadurch vergleichsweise gering bleiben und in Folge dessen kann auf ein aufwendiges Getriebe zwischen Turbinenrad, Welle, Lagerzapfen und Düsenkopf verzichtet werden. Insbesondere kann auf ein Reduziergetriebe verzichtet werden.The nozzle head is thus rotatably mounted by means of a sliding bearing, which has the effect of a hydrostatic bearing with extremely low friction after switching on the liquid supply. The torque to be applied by the turbine wheel can thereby remain relatively low and as a result can be dispensed with a complex gear between the turbine wheel, shaft, journals and nozzle head. In particular, can be dispensed with a reducer.

Vorteilhafterweise sind zum Lagern des Düsenkopfes auf dem Lagerzapfen zwei Gleitlager vorgesehen, wobei jedes der Gleitlager sowohl eine konzentrisch zur zweiten Drehachse liegende Lagerfläche als auch eine senkrecht zur zweiten Drehachse liegende Lagerfläche aufweist und wobei die an die konzentrischen und senkrechten Lagerflächen angrenzenden Lagerspalte im Sprühbetrieb mit der zu versprühenden Flüssigkeit beaufschlagt werden.Advantageously, two plain bearings are provided for supporting the nozzle head on the journal, each of the plain bearings both has a bearing surface lying concentrically to the second axis of rotation and a bearing surface lying perpendicular to the second axis of rotation and wherein the bearing gaps adjacent to the concentric and vertical bearing surfaces are acted upon in the spraying operation with the liquid to be sprayed.

Auf diese Weise wird der Düsenkopf auf dem Lagerzapfen mittels zweier Axialdrucklager gehalten, die aber unmittelbar nach Beaufschlagen mit zu versprühender Flüssigkeit die Wirkung eines hydrostatischen Lagers haben und in Folge dessen sehr reibungsarm sind. Der Düsenkopf wird dadurch nicht nur reibungsarm drehbar auf dem Lagerzapfen gelagert sondern gleichzeitig auch in axialer Richtung des Lagerzapfens fixiert. Da auch die senkrecht zur zweiten Drehachse angeordneten Lagerspalte mit der zu versprühenden Flüssigkeit beaufschlagt werden, verursacht eine axiale Lageabweichung des Düsenkopfes auf dem Lagerzapfen keine wesentliche zusätzliche Reibung. Der Düsenkopf ist dadurch extrem leichtgängig gelagert.In this way, the nozzle head is held on the bearing journal by means of two thrust bearings, but immediately after being exposed to liquid to be sprayed have the effect of a hydrostatic bearing and as a result are very low friction. The nozzle head is thereby not only friction mounted rotatably mounted on the journal but at the same time fixed in the axial direction of the journal. Since also arranged perpendicular to the second axis of rotation bearing gaps are acted upon by the liquid to be sprayed, causes an axial positional deviation of the nozzle head on the journal no significant additional friction. The nozzle head is thus stored extremely smooth.

In Weiterbildung der Erfindung sind die senkrechten Lagerflächen angrenzend an die Seitenflächen des ringförmigen Düsenkopfes angeordnet.In a further development of the invention, the vertical bearing surfaces are arranged adjacent to the side surfaces of the annular nozzle head.

Auf diese Weise kann ein sehr einfacher Aufbau erreicht werden, da die Seitenflächen des Düsenkopfes selbst als Lagerflächen ausgebildet sein können.In this way, a very simple structure can be achieved, since the side surfaces of the nozzle head itself can be designed as bearing surfaces.

In Weiterbildung der Erfindung ist der Düsenkopf ringförmig ausgebildet und auf einem, drehfest mit der Welle verbundenen hohlen Lagerzapfen angeordnet, wobei zwischen dem Düsenkopf und dem Lagerzapfen ein Ringraum definiert ist, der seitlich mittels der Lagerspalte der Gleitlager abgeschlossen ist.In a further development of the invention, the nozzle head is annular and arranged on a rotatably connected to the shaft hollow bearing pin, wherein between the nozzle head and the bearing pin an annular space is defined, which is completed laterally by means of the bearing gaps of the plain bearing.

Auf diese Weise wird eine symmetrische Lagerung des Düsenkopfes erzielt, die eine reibungsarme Lagerung des Düsenkopfes bewirkt und gleichzeitig den Düsenkopf in axialer Richtung auf dem Lagerzapfen fixiert.In this way, a symmetrical mounting of the nozzle head is achieved, which causes a low-friction bearing of the nozzle head and at the same time fixes the nozzle head in the axial direction on the bearing journal.

In Weiterbildung der Erfindung ist der Düsenkopf mit wenigstens einer Vollstrahldüse versehen, die mit dem Ringraum in Strömungsverbindung steht.In a further development of the invention, the nozzle head is provided with at least one full jet nozzle which is in flow communication with the annular space.

Auf diese Weise kann über den Ringraum zu versprühende Flüssigkeit in die Vollstrahldüsen des Düsenkopfes geleitet werden. Das Vorsehen von mehr oder weniger Vollstrahldüsen an dem Düsenkopf verursacht dabei keinen konstruktiven Mehraufwand, da ohnehin der gesamte Innenumfang des Düsenkopfes über den Ringraum mit zu versprühender Flüssigkeit beaufschlagt wird.In this way, can be passed over the annulus to be sprayed liquid in the full jet nozzles of the nozzle head. The provision of more or less full jet nozzles on the nozzle head thereby causes no additional design effort, since anyway the entire inner circumference of the nozzle head is acted upon by the annulus with liquid to be sprayed.

In Weiterbildung der Erfindung ist der drehfest mit der Welle verbundene Lagerzapfen auf seiner, dem Düsenkopf in Bezug auf die Welle gegenüberliegenden Seite mit einem Gegengewicht oder einem weiteren, um die zweite Drehachse drehbaren Düsenkopf versehen.In a development of the invention, the bearing journal which is non-rotatably connected to the shaft is provided on its side opposite the nozzle head with respect to the shaft with a counterweight or a further nozzle head rotatable about the second rotational axis.

Auf diese Weise kann die Welle mit dem daran angeordneten Lagerzapfen um die erste Drehachse gesehen ausgewuchtet werden, so dass die Tankreinigungsdüse in beliebiger Einbaulage betrieben werden kann, da ein durch die Gewichtskraft des Düsenkopfes erzeugtes Drehmoment um die erste Drehachse durch das von der Gewichtskraft des Gegengewichts erzeugte Drehmoment kompensiert wird.In this way, the shaft can be balanced with the bearing pin disposed about the first axis of rotation, so that the tank cleaning nozzle can be operated in any mounting position, since a generated by the weight of the nozzle head torque about the first axis of rotation by that of the weight of the counterweight generated torque is compensated.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung im Zusammenhang mit den Zeichnungen. Einzelmerkmale der unterschiedlichen, dargestellten Ausführungsformen können dabei in beliebiger Weise kombiniert werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu überschreiten. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1
eine teilweise geschnittene Ansicht einer rotierenden Düsenanordnung,
Fig. 2
die Düsenanordnung der Fig. 1 im auseinandergezogenen Zustand,
Fig. 3
eine Ansicht von schräg oben des Turbinenrades und der Welle der Düsenanordnung der Fig. 1,
Fig. 4
eine Ansicht schräg von der Seite des Turbinenrades und der Welle aus Fig. 3,
Fig. 5
eine Ansicht der Turbinenrades und der Welle aus Fig. 3 von oben,
Fig. 6
eine Ansicht auf die Schnittebene A-A aus Fig. 5,
Fig. 7
eine Ansicht des Dralleinsatzes der Düsenanordnung der Fig. 1 von schräg oben,
Fig. 8
eine abschnittsweise, geschnittene Ansicht des Dralleinsatzes und des Turbinenrades der Düsenanordnung der Fig. 1,
Fig. 9
eine auseinandergezogene Darstellung einer erfindungsgemäßen Tankreinigungsdüse,
Fig. 10
eine vergrößerte, abschnittsweise Darstellung der Tankreinigungsdüse der Fig. 1 und
Fig. 11
eine Schnittansicht der Tankreinigungsdüse der Fig. 1.
Further features and advantages of the invention will become apparent from the claims and the following description of preferred embodiments of the invention in conjunction with the drawings. Individual features of the different illustrated embodiments may can be combined in any way, without exceeding the scope of the invention. In the drawings show:
Fig. 1
a partially sectioned view of a rotating nozzle assembly,
Fig. 2
the nozzle arrangement of Fig. 1 in an exploded state,
Fig. 3
a view obliquely from above of the turbine wheel and the shaft of the nozzle assembly of the Fig. 1 .
Fig. 4
a view obliquely from the side of the turbine wheel and the shaft Fig. 3 .
Fig. 5
a view of the turbine wheel and the shaft Fig. 3 from above,
Fig. 6
a view of the cutting plane AA Fig. 5 .
Fig. 7
a view of the swirl insert of the nozzle assembly of Fig. 1 from diagonally above,
Fig. 8
a sectionally sectional view of the swirl insert and the turbine wheel of the nozzle assembly of Fig. 1 .
Fig. 9
an exploded view of a tank cleaning nozzle according to the invention,
Fig. 10
an enlarged, sectioned representation of the tank cleaning nozzle of Fig. 1 and
Fig. 11
a sectional view of the tank cleaning nozzle of Fig. 1 ,

Die Darstellung der Fig. 1 zeigt eine teilweise geschnittene Ansicht einer rotierenden Düsenanordnung 10. Die Düsenanordnung 10 weist ein relativ zu einer lediglich schematisch angedeuteten Anschlussleitung 12 feststehendes Gehäuse 14 auf, das aus einer oberen Hälfte 16 und einer unteren Hälfte 18 besteht. Die Anschlussleitung 12 ist in die obere Hälfte 16 des Gehäuses 14 eingeschraubt. Die untere Hälfte 18 ist mit der oberen Hälfte 16 verschraubt.The presentation of the Fig. 1 shows a partially sectioned view of a rotating nozzle assembly 10. The nozzle assembly 10 has a relative to a merely schematically indicated connecting line 12 fixed housing 14, which consists of an upper half 16 and a lower half 18. Der Gehäusedeckel 12 ist in dem Gehäuse 16 angeordnet. The connection line 12 is screwed into the upper half 16 of the housing 14. The lower half 18 is bolted to the upper half 16.

In dem Gehäuse 14 ist eine Welle 20 drehbar gelagert und an einem, dem Gehäuse 14 gegenüberliegenden freien Ende der Welle 20 ist ein Düsenkopf 22 mit insgesamt drei Einzeldüsen 24, 26 und 28 vorgesehen. Jede der Düsen 24, 26, 28 definiert eine Austrittsöffnung, über die zu versprühendes Fluid ausgegeben wird. Die Düsen 24, 26, 28 sind jeweils, siehe auch Fig. 2, als Flachstrahldüsen ausgebildet und erzeugen dadurch einen Sprühfächer, der sich im Wesentlichen über 360° in der Zeichenebene der Fig. 1 erstreckt. Die Düsenanordnung 10 kann dadurch beispielsweise als Tankreinigungsdüse eingesetzt werden.In the housing 14, a shaft 20 is rotatably mounted and at one, the housing 14 opposite free end of the shaft 20 is a nozzle head 22 with a total of three individual nozzles 24, 26 and 28 is provided. Each of the nozzles 24, 26, 28 defines an exit opening through which fluid to be sprayed is discharged. The nozzles 24, 26, 28 are each, see also Fig. 2 , formed as a flat jet nozzles and thereby generate a Sprühfächer, which extends substantially over 360 ° in the plane of the Fig. 1 extends. The nozzle assembly 10 can thereby be used for example as a tank cleaning nozzle.

Der Düsenkopf 22 ist auf das freie Ende der Welle 20 aufgeschraubt und in seiner Position an der Welle 20 mittels eines Arretierstiftes 30 gesichert.The nozzle head 22 is screwed onto the free end of the shaft 20 and secured in position on the shaft 20 by means of a locking pin 30.

Die Welle 20 erstreckt sich in das Gehäuse 14 hinein und ist mittels einer Lagerbuchse 32, die beispielsweise aus Teflon besteht, drehbar im Gehäuse 14 gelagert. Die Lagerbuchse 32 ist auf ihrer, der Welle 20 zugewandten Innenseite mit einer umlaufenden Schmiertasche 34 versehen, die mit einer sich in radialer Richtung erstreckenden Bohrung 36 in der Welle 20 in Strömungsverbindung steht. Sobald in der Anschlussleitung 12 Flüssigkeit ansteht, wird dieses Fluid auch durch die Radialbohrung 36 in der Welle 20 und in die Schmiertasche 34 hineingedrückt.The shaft 20 extends into the housing 14 and is rotatably mounted in the housing 14 by means of a bearing bush 32, which consists for example of Teflon. The bushing 32 is provided on its, the shaft 20 facing the inside with a circumferential lubricating pocket 34 which communicates with a radially extending bore 36 in the shaft 20 in fluid communication. As soon as liquid is present in the connecting line 12, this fluid is also forced in through the radial bore 36 in the shaft 20 and into the lubricating pocket 34.

Ausgehend von der umlaufenden Schmiertasche 34 dringt die Flüssigkeit dann weiter in einen Radiallagerspalt 38 und in einen Axiallagerspalt 40 vor. Der Radiallagerspalt 38 ist zwischen einer innen liegenden Radiallagerfläche der Lagerbuchse 32 und einem Außenumfang der Welle 20 gebildet. Der Axiallagerspalt 40 ist zwischen einer in Fig. 1 oben liegenden Axiallagerfläche der Lagerbuchse 32 und einer in Fig. 1 unten liegenden Axiallagerfläche eines innerhalb des Gehäuses 14 liegenden, sich in radialer Richtung erstreckenden Absatzes 42 der Welle 20 gebildet. Sowohl der Radiallagerspalt 38 als auch der Axiallagerspalt 40 werden unmittelbar nachdem Flüssigkeit von der Anschlussleitung 12 bis in das Innere der Welle 20 gelangt ist, mit Flüssigkeit versorgt. Sowohl die Axiallagerfläche als auch die Radiallagefläche sind damit flüssigkeitsgeschmiert und die Welle 20 ist in der Lagerbuchse 32 dadurch reibungsarm und im Wesentlichen verschleißfrei gelagert.Starting from the circulating lubricating pocket 34, the liquid then penetrates further into a radial bearing gap 38 and into an axial bearing gap 40. The radial bearing gap 38 is formed between an inner radial bearing surface of the bearing bush 32 and an outer periphery of the shaft 20. The thrust bearing 40 is between an in Fig. 1 overhead thrust bearing surface of the bearing bush 32 and a in Fig. 1 below lying thrust bearing surface of a lying within the housing 14, extending in the radial direction shoulder 42 of the shaft 20 is formed. Both the radial bearing gap 38 and the axial bearing gap 40 are supplied with liquid immediately after liquid has passed from the connecting line 12 into the interior of the shaft 20. Both the thrust bearing surface and the radial bearing surface are thus fluid-lubricated, and the shaft 20 is thereby mounted in the bearing bush 32 in a low-friction and essentially wear-free manner.

Die Welle 20 ist darüber hinaus im Gehäuse 14 mittels einer weiteren Lagerbuchse 44 gelagert, die in einem einstückig mit der Welle 20 verbundenem Turbinenrad 46 vorgesehen ist. Die Lagerbuchse 44 nimmt einen Lagerzapfen 48 eines Dralleinsatzes 50 auf, der fest am Gehäuse 14 befestigt ist. Mittels des Lagerzapfens 48 am Dralleinsatz 50 und der Lagerbuchse 44 wird ein Radiallager für die Welle 20 bzw. das Turbinenrad 46 gebildet.The shaft 20 is also mounted in the housing 14 by means of a further bearing bush 44, which is provided in an integrally connected to the shaft 20 turbine wheel 46. The bushing 44 receives a journal 48 of a swirl insert 50 which is fixedly secured to the housing 14. By means of the bearing pin 48 on the swirl insert 50 and the bearing bush 44, a radial bearing for the shaft 20 and the turbine 46 is formed.

Der Dralleinsatz 50 ist zwischen der oberen Hälfe 16 und der unteren Hälfte 18 des Gehäuses 14 eingeklemmt und dadurch an dem Gehäuse 14 gesichert.The swirl insert 50 is clamped between the upper half 16 and the lower half 18 of the housing 14 and thereby secured to the housing 14.

Die Fächerdüsen 24, 26, 28 im Düsenkopf 22 sind neutral ausgerichtet und tragen damit durch den ausgegebenen Sprühstrahl weder zu einer Erhöhung noch zu einer Verminderung der von dem Turbinenrad 46 erzeugten Rotation bei. Die Sprühfächer, die von den Fächerdüsen 24, 26, 28 ausgegeben werden, liegen somit in bzw. symmetrisch zu einer Ebene, die die Mittellängsachse 52 der Düsenanordnung 10 einschließt. Das Ausgeben eines Sprühfächers durch die Fächerdüsen 24, 26, 28 führt dadurch nicht zu einem Drehmoment um die Mittellängsachse 52. Anstelle von Flachstrahldüsen 24, 26, 28 können im Rahmen der Erfindung selbstverständlich beliebige Düsen verwendet werden.The fan nozzles 24, 26, 28 in the nozzle head 22 are aligned neutrally and thus contribute by the dispensed spray neither to an increase nor to a reduction of the rotation generated by the turbine 46. The Sprühfächer, which are output from the fan nozzles 24, 26, 28, thus lie in or symmetrical to a plane, which includes the central longitudinal axis 52 of the nozzle assembly 10. The dispensing of a spray fan through the fan nozzles 24, 26, 28 does not thereby result in a torque about the central longitudinal axis 52. Instead of flat jet nozzles 24, 26, 28, of course, any nozzles can be used in the invention.

Bei der Düsenanordnung 10 sind Maßnahmen getroffen, um bei steigendem Wasserdruck ein übermäßiges Ansteigen der Drehzahl des Düsenkopfes 22 um die Mittellängsachse 52 zu vermeiden. Hierzu ist neben einem ersten Strömungspfad, der ausgehend von der Anschlussleitung 12 über den Dralleinsatz 50 und das Turbinenrad 46 und von dort aus wieder in den Innenraum der hohl gebohrten Welle 20 und zum Düsenkopf 20 führt, ein zweiter Strömungspfad vorgesehen, der ausgehend von der Anschlussleitung 12 durch eine Mittenbohrung 54 im Dralleinsatz unmittelbar in den Innenraum der Welle 20 und dann zum Düsenkopf 22 führt. Flüssigkeit, die über diesen zweiten Strömungspfad geführt wird, passiert das Turbinenrad 46 nicht und trägt somit nicht zu einer Drehbewegung des Düsenkopfes 22 bei. Durch Bereitstellen dieses zweiten, nicht über das Turbinenrad 46 führenden Strömungspfades kann sichergestellt werden, dass auch bei steigendem Wasserdruck in der Anschlussleitung 12 eine Drehzahl des Düsenkopfes 22 nicht oder lediglich innerhalb enger Grenzen ansteigt. Wesentlich dabei ist, dass für diese Begrenzung der Drehzahl des Düsenkopfes 22 und damit auch des Turbinenrades 46 bei steigendem Wasserdruck keine flüssigkeitsdruckgesteuerte Reibungsbremse benötigt wird. Die Düsenanordnung 10 und speziell die Lager mit den Lagerbuchsen 44, 32 können dadurch äußerst verschleißarm aufgebaut werden. Die Welle 20 ist somit konzentrisch zu ihrer Mittellängsachse vollständig durchbohrt und der Dralleinsatz 50 weist die Mittenbohrung 54 auf, die in den Innenraum der Welle 20 mündet. Dadurch kann Flüssigkeit von der Anschlussleitung durch die Mittenbohrung 54 unmittelbar in den Innenraum der Welle 20 und damit zu den Fächerdüsen 24, 26, 28 am Düsenkopf 22 gelangen.In the nozzle assembly 10 measures are taken to avoid an excessive increase in the rotational speed of the nozzle head 22 about the central longitudinal axis 52 with increasing water pressure. For this purpose, in addition to a first flow path, which leads starting from the connecting line 12 via the swirl insert 50 and the turbine wheel 46 and from there back into the interior of the hollow-drilled shaft 20 and the nozzle head 20, a second flow path provided, starting from the connecting line 12 leads through a central bore 54 in the swirl insert directly into the interior of the shaft 20 and then to the nozzle head 22. Liquid, which is passed through this second flow path, does not pass through the turbine wheel 46 and thus does not contribute to a rotational movement of the nozzle head 22. By providing this second, not on the turbine 46 flow path leading to ensure that even with increasing water pressure in the connecting line 12, a speed of the nozzle head 22 does not rise or only within narrow limits. It is essential that for this limitation of the rotational speed of the nozzle head 22 and thus also of the turbine wheel 46 with increasing water pressure no liquid pressure controlled friction brake is needed. The nozzle assembly 10 and especially the bearings with the bearing bushes 44, 32 can be constructed extremely low wear. The shaft 20 is thus completely pierced concentric to its central longitudinal axis and the swirl insert 50 has the central bore 54, which opens into the interior of the shaft 20. As a result, liquid from the connecting line through the central bore 54 directly into the interior of the shaft 20 and thus to the fan nozzles 24, 26, 28 reach the nozzle head 22.

Fig. 2 zeigt eine Ansicht der Düsenanordnung 10 der Fig. 1 in auseinandergezogener Darstellung. Die obere Gehäusehälfte 16 ist mit einem Innengewinde 56 versehen, in das ein Außengewinde 58 an der unteren Gehäusehälfte 18 eingeschraubt werden kann. Wie anhand der Fig. 1 bereits erläutert wurde, wird der Dralleinsatz 50 zwischen den Gehäusehälften 16, 18 fest eingespannt. Der Dralleinsatz 50 weist insgesamt sechs Drallbohrungen 60 auf, die gleichsinnig in Umfangsrichtung geneigt sind. Oberhalb des Dralleinsatzes 50 anstehende Flüssigkeit wird durch die Drallbohrungen 60 dadurch schräg abgelenkt, trifft auf das Turbinenrad 46 und verursacht dadurch eine Drehbewegung des Turbinenrades 46 um die Mittellängsachse 52. Fig. 2 shows a view of the nozzle assembly 10 of Fig. 1 in an exploded view. The upper housing half 16 is provided with an internal thread 56 into which an external thread 58 can be screwed to the lower housing half 18. As based on the Fig. 1 has already been explained, the swirl insert 50 is firmly clamped between the housing halves 16, 18. The swirl insert 50 has a total of six swirl holes 60, which are inclined in the same direction in the circumferential direction. Above the swirl insert 50 pending liquid is thereby obliquely deflected by the swirl holes 60, strikes the turbine wheel 46 and thereby causes a rotational movement of the turbine wheel 46 about the central longitudinal axis 52nd

Der Dralleinsatz 50 ist mit dem Lagerzapfen 48 versehen, der konzentrisch zur Mittellängsachse 52 mittels der Durchgangsbohrung 54 durchbohrt ist. Der Lagerzapfen 48 erstreckt sich in die Lagerbuchse 44 hinein. Die Lagerbuchse 44 weist einen zylindrischen Abschnitt und einen umlaufenden Vorsprung auf, der in einer passenden Ausnehmung in der Oberseite des Turbinenrades 46 aufgenommen wird.The swirl insert 50 is provided with the bearing pin 48 which is pierced concentrically to the central longitudinal axis 52 by means of the through hole 54. The bearing pin 48 extends into the bearing bush 44. The bushing 44 has a cylindrical portion and a circumferential projection which is received in a mating recess in the top of the turbine wheel 46.

Das Turbinenrad 46 ist mit insgesamt zehn Antriebsbohrungen 62 versehen, die zur Mittellängsachse 52 geneigt angeordnet sind. Dabei ist der Neigungswinkel der Antriebsbohrungen 62 entgegengesetzt gerichtet zum Neigungswinkel der Drallbohrungen 60, wie beispielsweise auch in Fig. 8 zu erkennen ist.The turbine wheel 46 is provided with a total of ten drive holes 62, which are arranged inclined to the central longitudinal axis 52. In this case, the angle of inclination of the drive bores 62 is directed opposite to the angle of inclination of the swirl bores 60, as for example in FIG Fig. 8 can be seen.

Das Turbinenrad 46 ist einstückig mit der hohlgebohrten Welle 20 ausgebildet und weist ebenfalls eine Mittenbohrung auf, in die die Lagerbuchse 44 eingesteckt ist.The turbine wheel 46 is formed integrally with the hollow-bored shaft 20 and also has a central bore into which the bearing bush 44 is inserted.

Die Welle 20 ist in ihrem, an das Turbinenrad 46 anschließenden Bereich mit insgesamt sechs radial angeordneten Langlöchern 64 versehen. Eine Erstreckungsrichtung der Langlöcher liegt parallel zur Mittellängsachse 52. Durch die Langlöcher 64 kann Flüssigkeit, die die Antriebsbohrungen 62 im Turbinenrad 46 passiert hat, in den Innenraum der hohlgebohrten Welle 20 und von dort aus zum Düsenkopf 22 gelangen. Ein erster Strömungspfad für Flüssigkeit aus der Anschlussleitung 12 führt somit über die Drallbohrungen 60 in der Drallscheibe 50, durch die Antriebsbohrungen 62 im Turbinenrad 46 und dann durch die Langlöcher 64 in den Innenraum der hohlgebohrten Welle 20 und von dort aus in den Düsenkopf 22 und zu den Flachstrahldüsen 24, 26, 28. Ein zweiter Strömungspfad führt, wie bereits erwähnt wurde, durch die Mittenbohrung 54 des Dralleinsatzes 50 und von dort aus unmittelbar in den Innenraum der hohlgebohrten Welle 20 und von dort aus ebenfalls zum Düsenkopf 22 und den Flachstrahldüsen 24, 26, 28.The shaft 20 is provided in its, adjoining the turbine wheel 46 area with a total of six radially arranged slots 64. An extension direction of the elongated holes is parallel to the central longitudinal axis 52. Through the elongated holes 64, liquid which has passed the drive bores 62 in the turbine wheel 46 can reach the interior of the hollow-bored shaft 20 and from there to the nozzle head 22. A first flow path for liquid from the connecting line 12 thus leads via the swirl bores 60 in the swirl disk 50, through the drive bores 62 in the turbine wheel 46 and then through the elongated holes 64 into the interior of the hollow-bored shaft 20 and from there into the nozzle head 22 and the flat jet nozzles 24, 26, 28. A second flow path, as already mentioned, through the center bore 54 of the swirl insert 50 and from there directly into the interior of the hollow-drilled shaft 20 and from there also to the nozzle head 22 and the flat jet nozzles 24, 26, 28.

Auf einer, dem Turbinenrad 46 gegenüberliegenden Seite der Langlöcher 64 ist die Welle 20 mit dem sich in radialer Richtung erstreckenden, umlaufenden Absatz 42 versehen, dessen, dem Turbinenrad abgewandte Unterseite eine Axiallagerfläche 66 eines Axialdrucklagers bildet. Die Welle 20 wird in die Lagerbuchse 32 eingeschoben, die ebenfalls einen in radialer Richtung vorragenden, umlaufenden Vorsprung aufweist, dessen Oberseite eine Axiallagerfläche bildet. Ein zylindrischer Abschnitt der Lagerbuchse 32 wird in eine Lagerbohrung 68 in der unteren Gehäusehälfte 18 eingesteckt. Der umlaufende Vorsprung 42 mit seiner Lagerfläche 66 und die Oberseite der Lagerbuchse 32 bilden ein Axialdrucklager für die Welle 20, das parallel zur Mittellängsachse 52 und in der Darstellung der Fig. 1 nach unten gerichtete Kräfte aufnimmt. Wie bereits ausgeführt wurde, sorgt die Radialbohrung 36 in der Welle 20 und die in Fig. 1 erkennbare Schmiertasche 34 in der Lagerbuchse 32 dafür, dass der Radiallagerspalt 38 und der Axiallagerspalt 40 zwischen Welle 20 und Lagerbuchse 32 sofort nach Druckbeaufschlagung der Anschlussleitung 12 flüssigkeitsgeschmiert sind und das Axialdrucklager und das Radiallager damit im Wesentlichen reibungsfrei sind.On one, the turbine wheel 46 opposite side of the slots 64, the shaft 20 is provided with the extending in the radial direction, circumferential shoulder 42, the turbine facing away from the bottom forms a thrust bearing surface 66 of a thrust bearing. The shaft 20 is inserted into the bearing bush 32, which also has a projecting in the radial direction, circumferential projection whose top forms a thrust bearing surface. A cylindrical portion of the bushing 32 is inserted into a bearing bore 68 in the lower half 18 of the housing. The circumferential projection 42 with its bearing surface 66 and the top of the bearing bush 32 form a thrust bearing for the shaft 20, which is parallel to the central longitudinal axis 52 and in the representation of Fig. 1 picks up downward forces. As already stated, the radial bore 36 in the shaft 20 and the ensures in Fig. 1 recognizable lubricating pocket 34 in the bearing bush 32 for the fact that the radial bearing gap 38 and the thrust bearing 40 between shaft 20 and bushing 32 are fluid lubricated immediately after pressurization of the connecting line 12 and the thrust bearing and the radial bearing are thus substantially frictionless.

Die Darstellung der Fig. 3 zeigt die Welle 20 mit dem Turbinenrad 46 in einer Ansicht von schräg oben. Zu erkennen ist, dass die Antriebsbohrungen 62 zu einer Mittellängsachse in Umfangsrichtung geneigt in das scheibenförmige Turbinenrad 46 eingebracht sind. Zusätzlich weisen alle Antriebsbohrungen 62 eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Erweiterung 70 auf. Die Erweiterung 70 wird dadurch ausgebildet, dass ein Schaftfräser, der zur Ausbildung der Antriebsbohrungen 62 schräg in das scheibenförmige Turbinenrad 46 eingetaucht wird, noch einmal unter anderem Winkel oder beispielsweise parallel zur Mittellängsachse in den oberen Bereich der Antriebsbohrungen 62 eingetaucht wird. Mittels solcher Erweiterungen 70 oder Ausbuchtungen der Antriebsbohrungen 62 kann eine verbesserte Anströmung des Turbinenrades 46 erreicht werden und die Energie der durch den Dralleinsatz 50 strömenden Flüssigkeit kann wirkungsvoller auf das Turbinenrad 46 übertragen werden. Deutlich zu erkennen sind die Erweiterungen 70 und ihre Anordnung relativ zum Dralleinsatz 50 auch in der Darstellung der Fig. 8.The presentation of the Fig. 3 shows the shaft 20 with the turbine 46 in a view obliquely from above. It can be seen that the drive bores 62 are inclined in the circumferential direction in the disk-shaped turbine wheel 46 are introduced to a central longitudinal axis. In addition, all drive bores 62 have a circumferentially extending extension 70. The extension 70 is formed in that an end mill, which is dipped obliquely into the disk-shaped turbine wheel 46 for forming the drive bores 62, is immersed once again at different angles or, for example, parallel to the central longitudinal axis in the upper region of the drive bores 62. By means of such extensions 70 or bulges of the drive bores 62, an improved flow of the turbine wheel 46 can be achieved and the energy of the liquid flowing through the swirl insert 50 can be transferred to the turbine wheel 46 more effectively. Clearly visible are the extensions 70 and their arrangement relative to the swirl insert 50 also in the representation of Fig. 8 ,

Die Darstellung der Fig. 4 zeigt eine Ansicht der Welle 20 und des Turbinenrades 46 schräg von der Seite. Unterhalb des umlaufenden Vorsprungs 42 sind in der Welle 20 insgesamt vier Radialbohrungen 36 vorgesehen, von denen in der Darstellung der Fig. 2 lediglich zwei zu erkennen sind. Wie bereits ausgeführt wurde, sorgen diese Radialbohrungen 36 für eine Flüssigkeitsschmierung des Axialdrucklagers und des Radiallagers zwischen der Welle 20 und der Lagerbuchse 32, siehe Fig. 1.The presentation of the Fig. 4 shows a view of the shaft 20 and the turbine wheel 46 obliquely from the side. Below the circumferential projection 42 a total of four radial bores 36 are provided in the shaft 20, of which in the illustration of Fig. 2 only two are visible. As already stated, these radial bores 36 provide fluid lubrication of the thrust bearing and the radial bearing between the shaft 20 and the bearing bush 32, see Fig. 1 ,

Die Darstellung der Fig. 5 zeigt eine Ansicht des Turbinenrades 46 mit der hohlgebohrten Welle 20 von oben. Gut zu erkennen ist der durchgehende Innenraum 72 der hohlgebohrten Welle 20, durch den Flüssigkeit unmittelbar von der Anschlussleitung durch die Mittenbohrung 54 des Dralleinsatzes 50 sowie auch über die Antriebsbohrungen 62 des Turbinenrades 46 und die Langlöcher 64 zum Düsenkopf 22 gelangen kann, siehe Fig. 1.The presentation of the Fig. 5 shows a view of the turbine wheel 46 with the hollow-bored shaft 20 from above. Good to see is the continuous interior 72 of the hollow-drilled shaft 20, can pass through the liquid directly from the connecting line through the central bore 54 of the swirl insert 50 and also through the drive holes 62 of the turbine wheel 46 and the slots 64 to the nozzle head 22, see Fig. 1 ,

Die Darstellung der Fig. 6 zeigt eine Ansicht auf die Schnittebene A - A in Fig. 5. In Fig. 6 gut zu erkennen sind die schräg zur Mittellängsachse 52 verlaufenden Antriebsbohrungen 62 und die Erweiterungen 70 am stromaufwärts gelegenen Ende der Antriebsbohrungen 62.
Die Darstellung der Fig. 7 zeigt den Dralleinsatz 50 in einer Ansicht von schräg oben. Die Mittenbohrung 54 ist konzentrisch zu dem allgemein scheibenförmigen Dralleinsatz 50 angeordnet und befindet sich am Grund einer Einsenkung 74, die ebenfalls konzentrisch zum Dralleinsatz 50 angeordnet ist. Die Oberseite des Dralleinsatzes 50 ist, siehe Fig. 1, leicht konvex ausgebildet. Die Drallbohrungen 60 sind im Bereich des Übergangs zwischen dem konvex gestalteten Abschnitt 76 und einem äußeren, scheibenförmig gestalteten Abschnitt 78 des Dralleinsatzes 50 angeordnet.The presentation of the Fig. 6 shows a view on the cutting plane A - A in Fig. 5 , In Fig. 6 Good to see the oblique to the central longitudinal axis 52 extending drive holes 62 and the extensions 70 at the upstream end of the drive holes 62nd
The presentation of the Fig. 7 shows the swirl insert 50 in a view obliquely from above. The central bore 54 is disposed concentric with the generally disc-shaped swirl insert 50 and is located at the bottom of a depression 74 which is also concentric with the swirl insert 50. The top of the swirl insert 50 is, see Fig. 1 , slightly convex. The swirl bores 60 are arranged in the region of the transition between the convex-shaped section 76 and an outer, disk-shaped section 78 of the swirl insert 50.

Die Darstellung der Fig. 8 zeigt eine vergrößerte, abschnittsweise Darstellung des Dralleinsatzes 50 und des Turbinenrades 46 mit einem Abschnitt der Welle 20 in teilweise geschnittener Darstellung. Zu erkennen ist, dass die Drallbohrungen 60 im Dralleinsatz 50 gegensinnig geneigt sind zu den Antriebsbohrungen 62 im Turbinenrad 46. In Umfangsrichtung gesehen sind die Erweiterungen 70 der Antriebsbohrungen 62 im Turbinenrad 46 lediglich einseitig an den Antriebsbohrungen 62 angeordnet. Die Erweiterungen 70 am stromaufwärts gelegenen Ende der Antriebsbohrungen 62 sorgen dafür, dass das Anlaufen des Turbinenrades 46 erleichtert ist, da der volle Querschnitt eines aus der Drallbohrung 60 austretenden Flüssigkeitsstrahles in die Antriebsbohrungen 62 eindringen kann, wenn die Antriebsbohrung 62 etwa in der in Fig. 8 dargestellten Position relativ zur Drallbohrung 60 angeordnet ist. Dadurch wird nicht nur das Anlaufen des Turbinenrades 46 auch bei niedrigen Betriebsdrücken gewährleistet, sondern auch im Betrieb eine wirkungsvollere Übertragung der Energie der durch die Drallbohrungen 60 strömenden Flüssigkeitsstrahlen auf das Turbinenrad 46. Das Anlaufen des Turbinenrades 46 wird auch dadurch erleichtert, dass eine Axialkraft, die parallel zur Mittellängsachse 52 wirkt, auf das Turbinenrad 46 geringer ist als wenn die Erweiterungen 70 nicht vorhanden wären.The presentation of the Fig. 8 shows an enlarged, sectional representation of the swirl insert 50 and the turbine wheel 46 with a portion of the shaft 20 in a partially sectioned view. It can be seen that the swirl bores 60 in the swirl insert 50 are inclined in opposite directions to the drive bores 62 in the turbine wheel 46. Seen in the circumferential direction, the extensions 70 of the drive bores 62 in the turbine wheel 46 are arranged only on one side on the drive bores 62. Extensions 70 at the upstream end of drive bores 62 facilitate startup of turbine wheel 46 because the full cross-section of a liquid jet exiting from swirl bore 60 may penetrate into drive bores 62 when drive bore 62 is approximately in the in-hole Fig. 8 shown position is arranged relative to the swirl hole 60. As a result, not only the start-up of the turbine wheel 46 is ensured even at low operating pressures, but also during operation, a more effective transmission of the energy of the liquid jets flowing through the swirl holes 60 on the turbine wheel 46. The start of the Turbine wheel 46 is also facilitated by the fact that an axial force acting parallel to the central longitudinal axis 52 is lower on the turbine wheel 46 than if the extensions 70 were not present.

Im Betrieb der Düsen wird oberhalb des Dralleinsatzes 50 anstehende Flüssigkeit einerseits über die Antriebsbohrungen 60 und andererseits durch die Mittenbohrung 54 geleitet. Die Mittenbohrung 54 hat den positiven Effekt, dass eine Strömung innerhalb des Hohlraums der Welle 20 nur wenig turbulent ist und dadurch das Strahlbild der Fächerdüsen 24, 26, 28 scharf ausgeprägt ist. Dadurch wird der Reinigungseffekt der von den Fächerdüsen 24, 26, 28 ausgegebenen Sprühfächer sowie auch deren Wurfweite wesentlich verbessert. Wie bereits ausgeführt wurde, sorgt die Mittenbohrung 54 auch für eine Vergleichmäßigung der Rotation der Hohlwelle 20, auch bei steigendem Flüssigkeitsdruck.During operation of the nozzles, liquid present above the swirl insert 50 is conducted on the one hand via the drive bores 60 and on the other hand through the central bore 54. The center bore 54 has the positive effect that a flow within the cavity of the shaft 20 is only slightly turbulent and thus the jet pattern of the fan nozzles 24, 26, 28 is sharply defined. As a result, the cleaning effect of the spray fan output by the fan nozzles 24, 26, 28 as well as their throw is significantly improved. As already stated, the center bore 54 also ensures an equalization of the rotation of the hollow shaft 20, even with increasing fluid pressure.

Darüber hinaus sorgt die Mittenbohrung 54 im Dralleinsatz 50 auch dafür, dass eventuell in der zugeführten Flüssigkeit vorhandene Partikel unmittelbar in den Hohlraum der Welle 20 und damit zu den Fächerdüsen 24, 26, 28 geleitet werden und dadurch nicht in den Lagerspalt zwischen dem Lagerzapfen 48 des Dralleinsatzes 50 und der Lagerbuchse 44 im Turbinenrad 46 bzw. in den Radiallagerspalt 38 oder den Axiallagerspalt 40 zwischen der Lagerbuchse 32 und der Welle 20 gelangen können, siehe Fig. 1.In addition, the center bore 54 in the swirl insert 50 also ensures that any particles present in the liquid supplied are passed directly into the cavity of the shaft 20 and thus to the fan nozzles 24, 26, 28 and thereby not in the bearing gap between the bearing pin 48 of the Swirl insert 50 and the bearing bush 44 in the turbine wheel 46 or in the radial bearing gap 38 or the thrust bearing 40 can pass between the bearing bush 32 and the shaft 20, see Fig. 1 ,

Die Darstellung der Fig. 9 zeigt eine Tankreinigungsdüse 100 in auseinandergezogener Darstellung. Die Tankreinigungsdüse 100 weist ein zweiteiliges Gehäuse mit einem Gehäuseoberteil 102 und einem Gehäuseunterteil 104 auf. Das Gehäuseunterteil 104 ist mit einem Gewindeflansch 106 versehen, der in ein passendes Gewinde im Gehäuseoberteil 102 eingeschraubt werden kann. Das Gehäuseoberteil 102 ist mit einem Innengewinde 108 zum Anschließen einer Zuführleitung für zu versprühendes Fluid zu versehen. Das Gehäuseoberteil 102 und das Gehäuseunterteil 104 sind jeweils seitlich mit Abflachungen versehen, um einen Gabelschlüssel an das Gehäuse ansetzen zu können.The presentation of the Fig. 9 shows a tank cleaning nozzle 100 in exploded view. The tank cleaning nozzle 100 has a two-part housing with an upper housing part 102 and a lower housing part 104. The lower housing part 104 is provided with a threaded flange 106, which can be screwed into a matching thread in the upper housing part 102. The upper housing part 102 is provided with an internal thread 108 for connecting a supply line for fluid to be sprayed. The Upper housing part 102 and the lower housing part 104 are each provided laterally with flats to attach a fork wrench to the housing can.

Das Gehäuseunterteil ist an seiner Unterseite mit einem als Kronenrad 110 ausgebildeten Zahnrad versehen, dessen Funktion nachstehend noch erläutert wird.The lower housing part is provided on its underside with a gear formed as a crown gear 110, the function of which will be explained below.

Innerhalb des Gehäuses 102 wird eine Antriebseinheit 112 angeordnet, die einen Dralleinsatz 114, eine erste Lagerbuchse 116, ein Turbinenrad 118, das einstückig mit einer Welle 120 verbunden ist und eine zweite Lagerbuchse 122 aufweist. Die Antriebseinheit 112 ist wie die anhand der Fig. 1 bis 8 beschrieben Antriebseinheit der rotierenden Düsenanordnung 10 ausgebildet, so dass auf eine erneute Erläuterung verzichtet wird.Within the housing 102, a drive unit 112 is arranged, which has a swirl insert 114, a first bearing bush 116, a turbine wheel 118 which is integrally connected to a shaft 120 and a second bearing bush 122. The drive unit 112 is like that of the Fig. 1 to 8 described drive unit of the rotating nozzle assembly 10 is formed, so that a further explanation is omitted.

Die Welle 120 ist an ihrem in Fig. 9 unterem Ende mit einem Außengewinde 124 versehen, das in ein passendes Innengewinde 126 an einem Lagerzapfen 128 eingeschraubt werden kann. Auf diese Weise können die Welle 120 und der Lagerzapfen 128 drehfest miteinander verbunden werden. Die Welle 120 ist gemeinsam mit dem Turbinenrad um eine erste Drehachse 130 drehbar im Gehäuse 102, 104 gelagert. Der Lagerzapfen 128 ist gemeinsam mit der Welle 120 um diese erste Drehachse 130 drehbar und definiert selbst eine zweite Drehachse 132, um die dann ein Düsenkopf 134 auf dem Lagerzapfen 128 drehbar gelagert ist. Die erste Drehachse 130 und die zweite Drehachse 132 stehen senkrecht aufeinander und schneiden sich.The shaft 120 is at its in Fig. 9 lower end provided with an external thread 124 which can be screwed into a matching internal thread 126 on a journal 128. In this way, the shaft 120 and the bearing pin 128 can be rotatably connected to each other. The shaft 120 is rotatably mounted in the housing 102, 104 together with the turbine wheel about a first axis of rotation 130. The journal 128 is rotatable together with the shaft 120 about this first axis of rotation 130 and defines itself a second axis of rotation 132 around which then a nozzle head 134 is rotatably mounted on the bearing journal 128. The first axis of rotation 130 and the second axis of rotation 132 are perpendicular to each other and intersect.

Der Lagerzapfen 126 ist mit einer Sacklochbohrung versehen, siehe auch Fig. 11, die sich von einem in Fig. 11 links vorne liegenden Ende konzentrisch zur zweiten Drehachse 132 in den Lagerzapfen 128 hineinerstreckt. Die Sacklochbohrung endet hinter dem Bereich des Innengewindes 126. Die Welle 120 ist ebenfalls hohl ausgebildet, so dass zu versprühende Flüssigkeit über den Hohlraum der Welle 120 in die Sacklochbohrung des Lagerzapfens 128 und dann letztendlich zu dem Düsenkopf 134 gelangen kann.The journal 126 is provided with a blind hole, see also Fig. 11 that differ from one in Fig. 11 left front lying concentric concentric with the second axis of rotation 132 in the bearing pin 128 hineinerstreckt. The blind hole ends behind the area of the internal thread 126. The shaft 120 is also hollow, so that liquid to be sprayed on the cavity of the shaft 120 in the blind hole of the journal 128 and then ultimately reach the nozzle head 134.

Der Lagerzapfen 128 ist mit einem Lagerabschnitt 136 versehen, der mit mehreren, sich in radialer Richtung erstreckenden Durchgangsöffnungen 138 versehen ist, die die Sacklochbohrung im Lagerzapfen 128 mit einem, den Lagerabschnitt 136 umgebenden Bereich verbinden. Oberhalb der Durchgangsöffnungen 138 ist im montierten Zustand der Tankreinigungsdüse 100, siehe Fig. 11, ein Ringraum 140 angeordnet, der einerseits durch den Lagerabschnitt 136 und andererseits durch die Innenseite eines ringförmigen Abschnitts 142 des Düsenkopfes 134 gebildet ist. In diesen Ringraum 140 gelangt die zu versprühende Flüssigkeit und gelangt von dort aus über Durchgangsöffnungen in der Wandung des ringförmigen Bauteils 142 in zwei Vollstrahldüsen 144, 146, die auf dem Außenumfang des ringförmigen Bauteils 142 des Düsenkopfes 134 befestigt sind. Die Vollstrahldüsen 144, 146 können mit dem ringförmigen Bauteil 142 beispielsweise verschweißt oder verschraubt sein.The journal 128 is provided with a bearing portion 136 which is provided with a plurality of radially extending through holes 138 which connect the blind hole in the bearing journal 128 with an area surrounding the bearing portion 136. Above the passage openings 138 is in the assembled state of the tank cleaning nozzle 100, see Fig. 11 , an annular space 140 is arranged, which is formed on the one hand by the bearing portion 136 and on the other hand by the inside of an annular portion 142 of the nozzle head 134. In this annular space 140, the liquid to be sprayed passes and from there via through openings in the wall of the annular member 142 in two full-jet nozzles 144, 146 which are mounted on the outer periphery of the annular member 142 of the nozzle head 134. The full jet nozzles 144, 146 may be welded or bolted to the annular member 142, for example.

Wie ausgeführt wurde, ist der Düsenkopf 134 um die zweite Drehachse 132 drehbar auf dem Lagerzapfen 128 gelagert, wobei sich der Lagerzapfen 128 wiederum zusammen mit der Welle 120 und dem Turbinenrad 118 um die erste Drehachse 130 dreht. Um nun eine Drehung des Düsenkopfes 134 um die zweite Drehachse 132 zu bewirken, ist der Düsenkopf an seinem zur ersten Drehachse 130 gesehen radial innen liegenden Ende mit einem Zahnrad 148 versehen, das im zusammengebauten Zustand der Tankreinigungsdüse 100, siehe Fig. 11, mit dem Kronenrad 110 am Gehäuseunterteil 104 kämmt. Das Zahnrad 148 rollt dadurch während einer Drehung des Lagerzapfens 128 um die erste Drehachse 130 auf dem Kronenrad 110 ab und verursacht dadurch eine Drehung des Düsenkopfes 134 auf dem Lagerzapfen 128 um die zweite Drehachse 132. Das Kronenrad 110 und das Zahnrad 148 am Düsenkopf 134 sind im Wesentlichen gleich groß, beispielsweise ist die Zahnzahl aber um einen Zahn oder um einige wenige Zähne verschieden, um zu erreichen, dass die Vollstrahldüsen 144, 146 nach einer vollen Umdrehung des Lagerzapfens 128 um die erste Drehachse 130 in einer anderen Position stehen als bei Beginn der Umdrehung. Dies sorgt dafür, dass ein mit der Tankreinigungsdüse 100 zu reinigender Behälter vollständig und gründlich gereinigt wird, wenn eine bestimmte Anzahl an Umdrehungen des Lagerzapfens 128 und damit des Düsenkopfes 134 erfolgt ist.As has been stated, the nozzle head 134 is rotatably mounted about the second axis of rotation 132 on the bearing pin 128, wherein the bearing pin 128 in turn rotates together with the shaft 120 and the turbine wheel 118 about the first axis of rotation 130. In order now to effect a rotation of the nozzle head 134 about the second axis of rotation 132, the nozzle head is provided at its radially inner end with respect to the first axis of rotation 130 with a gear 148, which in the assembled state of the tank cleaning nozzle 100, see Fig. 11 , with the crown gear 110 meshes with the housing lower part 104. The gear 148 thereby rolls during rotation of the journal 128 about the first axis of rotation 130 on the crown gear 110 and thereby causes a Turning the nozzle head 134 on the journal 128 about the second axis of rotation 132. The crown gear 110 and the gear 148 on the nozzle head 134 are substantially the same size, for example, but the number of teeth is different by one tooth or a few teeth to achieve that the full-jet nozzles 144, 146 after a full rotation of the journal 128 about the first axis of rotation 130 in a different position than at the beginning of the revolution. This ensures that a tank to be cleaned with the tank cleaning nozzle 100 is completely and thoroughly cleaned when a certain number of revolutions of the journal 128 and thus of the nozzle head 134 has taken place.

Das ringförmige Bauteil 142 des Düsenkopfes 134 ist mittels zweier Lagerbuchsen 150, 152 auf dem Lagerabschnitt 136 des Lagerzapfens 128 gelagert. Die Lagerbuchsen 150, 152 bilden zusammen mit den Seitenflächen des ringförmigen Bauteils 142 jeweils ein Axialdrucklager aus, siehe auch Fig. 11. Der Düsenkopf 134 wird dadurch auch in axialer Richtung zu der zweiten Drehachse 132 auf dem Lagerzapfen 128 fixiert.The annular component 142 of the nozzle head 134 is mounted on the bearing section 136 of the bearing journal 128 by means of two bearing bushes 150, 152. The bushings 150, 152 form together with the side surfaces of the annular member 142 each have a thrust bearing, see also Fig. 11 , The nozzle head 134 is thereby fixed in the axial direction to the second axis of rotation 132 on the bearing journal 128.

Die Sacklochbohrung 154 im Lagerzapfen 128 wird an ihrer Stirnseite, in Fig. 11 links liegend, mit einer Verschlußschraube 156 verschlossen. Die Verschlußschraube 156 dichtet zum einen die Sacklochbohrung 154 ab und sorgt zum anderen dafür, dass die Lagerbuchsen 150, 152 und somit auch das ringförmige Bauteils 142 in ihrer vorgegebenen axialen Position auf dem Lagerzapfen 128 bleiben. Dadurch wird gleichzeitig sichergestellt, dass das Kronenzahnrad 110 und das Zahnrad 148 am ringförmigen Bauteils 142 in Eingriff miteinander bleiben.The blind hole 154 in the journal 128 is at its front side, in Fig. 11 lying left, closed with a screw plug 156. The closure screw 156 seals on the one hand, the blind hole 154 and on the other ensures that the bearing bushes 150, 152 and thus also the annular member 142 remain in their predetermined axial position on the journal 128. This ensures at the same time that the crown gear 110 and the gear 148 on the annular member 142 remain in engagement with each other.

Die zwischen den Lagerbuchsen 150, 152 und dem ringförmigen Bauteils 142 ausgebildeten Axialdrucklager sind als flüssigkeitsgeschmierte Gleitlager ausgebildet und werden, sobald die Tankreinigungsdüse 100 mit zu versprühender Flüssigkeit beaufschlagt wird, mit unter Druck stehender Flüssigkeit beaufschlagt. Die zu versprühende Flüssigkeit dringt in den Lagerspalt zwischen den Lagerbuchsen 150, 152 und dem ringförmigen Bauteils 142 ein und sorgt dadurch unmittelbar nach Beaufschlagen mit zu versprühender Flüssigkeit für die Wirkung eines hydrostatischen Gleitlagers. Dabei werden sowohl die konzentrisch zur zweiten Drehachse liegenden Lagerspalte als auch die jeweils senkrecht zur zweiten Drehachse 132 liegenden Lagerspalte mit zu versprühender Flüssigkeit beaufschlagt, so das der Düsenkopf 134 sehr reibungsarm und im Wesentlichen verschleißfrei auf dem Lagerabschnitt 136 bzw. den Lagerbuchsen 150, 152 gelagert ist. Das vom Turbinenrad 118 aufgebrachte Drehmoment reicht dadurch aus, um den Lagerzapfen 128 um die erste Drehachse 130 zu drehen und gleichzeitig die Drehung des Düsenkopfes 134 mit den Vollstrahldüsen 144, 146 um die zweite Drehachse 132 zu bewirken.The thrust bearings formed between the bushings 150, 152 and the annular member 142 are formed as a fluid-lubricated sliding bearing and, as soon as the tank cleaning nozzle 100th is acted upon with liquid to be sprayed, subjected to pressurized liquid. The liquid to be sprayed penetrates into the bearing gap between the bearing bushes 150, 152 and the annular member 142 and thus ensures immediately after being applied with liquid to be sprayed for the effect of a hydrostatic slide bearing. In this case, both the concentric to the second axis of rotation bearing gaps and the respective perpendicular to the second axis of rotation 132 bearing gaps are acted upon with liquid to be sprayed so that the nozzle head 134 very friction and substantially wear-free on the bearing portion 136 and the bearing bushes 150, 152 stored is. The torque applied by the turbine wheel 118 is thereby sufficient to rotate the journal 128 about the first axis of rotation 130 and simultaneously to cause the rotation of the nozzle head 134 with the full jet nozzles 144, 146 about the second axis of rotation 132.

Auch eine Gleitlagerung zwischen der Welle 120 und der Lagerbuchse 122 ist flüssigkeitsgeschmiert und hat unmittelbar nach Einschalten der Versorgung mit zu versprühender Flüssigkeit die Wirkung eines hydrostatischen Gleitlagers, das im Wesentlichen reibungsfrei ist. Die spezielle Ausbildung der Antriebseinheit 112, die anhand der Fig. 1 bis 8 erläutert wurde, sorgt dabei dafür, dass auch bei ansteigendem Druck der zu versprühenden Flüssigkeit eine Drehzahl des Turbinenrades 118 nicht oder lediglich unwesentlich ansteigt.Also, a sliding bearing between the shaft 120 and the bearing bush 122 is fluid lubricated and immediately after switching on the supply of liquid to be sprayed the effect of a hydrostatic sliding bearing, which is substantially free of friction. The special design of the drive unit 112, based on the Fig. 1 to 8 has been explained, ensures that even with increasing pressure of the liquid to be sprayed, a speed of the turbine wheel 118 does not rise or only slightly.

Die Welle 120 wird nach dem Einschrauben ihres Gewindes 124 in das Innengewinde 126 am Lagerzapfen 128 zusätzlich noch durch eine Stiftschraube 158 gesichert, um die drehfeste Verbindung zwischen Welle 120 und Lagerzapfen 128 sicherzustellen.The shaft 120 is additionally secured by screwing its thread 124 into the internal thread 126 on the bearing pin 128 by a stud 158 to ensure the rotationally fixed connection between the shaft 120 and journal 128.

Anhand der Darstellung der Fig. 11 ist zu erkennen, dass die Tankreinigungsdüse 100 lediglich einen Düsenkopf 134 mit zwei Vollstrahldüsen 144, 146 aufweist. Auf der in Fig. 11 rechts liegenden Seite des Lagerzapfens 128 kann aber ohne weiteres ein weiterer, gleichartig ausgebildeter Düsenkopf 134 angeordnet werden. Auch dieser weitere Düsenkopf 134 würde dann über einen Eingriff in das Kronenrad 110 um die zweite Drehachse 132 gedreht.Based on the presentation of the Fig. 11 It can be seen that the tank cleaning nozzle 100 only one nozzle head 134 with two full-jet nozzles 144, 146. On the in Fig. 11 on the right-hand side of the bearing journal 128, however, a further, similarly constructed nozzle head 134 can readily be arranged. This further nozzle head 134 would then also be rotated about the second axis of rotation 132 via an engagement in the crown gear 110.

Bei der dargestellten Ausführungsform ist das in Fig. 11 rechte Ende des Lagerzapfens 128 massiv und als Gegengewicht 160 ausgebildet. Das Gegengewicht 160 sorgt dafür, dass die Tankreinigungsdüse 100 in beliebiger Einbaulage betrieben werden kann, da das durch die Gewichtskraft des Düsenkopfes 134 um die erste Drehachse 130 erzeugte Drehmoment immer durch das Gegengewicht 160 ausgeglichen wird.In the illustrated embodiment, the in Fig. 11 right end of the journal 128 solid and designed as a counterweight 160. The counterweight 160 ensures that the tank cleaning nozzle 100 can be operated in any mounting position, since the torque generated by the weight of the nozzle head 134 about the first axis of rotation 130 is always compensated by the counterweight 160.

Zu versprühende Flüssigkeit tritt über eine nicht dargestellte Flüssigkeitszuleitung in das Gehäuseoberteil 102 ein und strömt über schräg angeordnete Bohrungen im Dralleinsatz 114. Die aus den schräg angeordneten Bohrungen des Dralleinsatzes 114 austretenden Flüssigkeitsmengen treffen auf das Turbinenrad 118, das gegensinnig zu den Bohrungen im Dralleinsatz 114 angeordnete Durchgangsbohrungen aufweist. Das Turbinenrad 118 wird dadurch in Drehung versetzt und nimmt die Welle 120 mit. Der Dralleinsatz 114 ist mit einer Mittelbohrung 162 versehen, über die zu versprühende Flüssigkeit am Turbinenrad vorbei unmittelbar in die hohle Welle 120 gelangen kann. Dadurch wird sichergestellt, dass neben einem ersten Strömungspfad, der über das Turbinenrad 118 geführt ist und dessen Drehung verursacht, auch ein zweiter Strömungspfad innerhalb des Gehäuses existiert, der unmittelbar in die hohle Welle 120 führt und der keine Drehung des Turbinenrades 118 verursacht. Dadurch kann sichergestellt werden, dass bei ansteigendem Flüssigkeitsdruck eine Drehzahl des Turbinenrades 118 nicht wesentlich ansteigt.Liquid to be sprayed enters the upper housing part 102 via a fluid supply line, not shown, and flows through obliquely arranged bores in the swirl insert 114. The quantities of liquid emerging from the obliquely arranged bores of the swirl insert 114 strike the turbine wheel 118 arranged in the opposite direction to the bores in the swirl insert 114 Has through holes. The turbine wheel 118 is thereby rotated and takes the shaft 120 with. The swirl insert 114 is provided with a central bore 162, can pass over the liquid to be sprayed past the turbine wheel directly into the hollow shaft 120. This ensures that, in addition to a first flow path that passes over the turbine wheel 118 and causes its rotation, there also exists a second flow path within the housing that leads directly into the hollow shaft 120 and that does not cause rotation of the turbine wheel 118. This can ensure that with increasing fluid pressure, a speed of the turbine wheel 118 does not increase significantly.

Stromabwärts des Turbinenrades 118 gelangt die Flüssigkeit durch radiale Bohrungen in der hohlen Welle 120 in den Innenraum der Hohlwelle 120. Die zu versprühende Flüssigkeit strömt dann durch die Hohlwelle 120 und in die Sacklochbohrung 154 im Lagerzapfen 128. Wie ausgeführt wurde, wird mit der zu versprühenden Flüssigkeit in der Welle 120 auch deren Gleitlagerung am Gehäuseunterteil 104 beaufschlagt. Ausgehend von der Sacklochbohrung 154 gelangt die zu versprühende Flüssigkeit dann über die Durchgangsöffnungen 138 in den Ringraum 140 und von dort aus in die Düsenkanäle der Vollstrahldüsen 144, 146. Aus den Vollstrahldüsen 144, 146 tritt jeweils ein konzentrierter Vollstrahl aus, der eine hohe Reichweite hat und dadurch auch weit entfernte Innenwandungen von Tanks oder Behältern noch abreinigen kann. In den Vollstrahldüsen 144, 146 kann wahlweise ein Strahlrichter 145 vorgesehen sein, um die Qualität des Vollstrahls und insbesondere dessen Reichweite zu verbessern, wobei der Strahlrichter in Fig. 11 lediglich schematisch dargestellt ist. Durch die Drehung der Vollstrahldüsen 144, 146 sowohl um die erste Drehachse 130 als auch um die zweite Drehachse 132 kann sichergestellt werden, dass der abzureinigende Teil der Behälterinnenwand vollständig überstrichen und abgereinigt wird.Downstream of the turbine wheel 118, the liquid passes through radial bores in the hollow shaft 120 in the interior of the hollow shaft 120. The liquid to be sprayed then flows through the hollow shaft 120 and into the blind hole 154 in the journal 128. As has been stated, is to be sprayed with the Fluid in the shaft 120 and their sliding bearing on the housing base 104 is acted upon. Starting from the blind bore 154, the liquid to be sprayed then passes through the through-openings 138 into the annular space 140 and from there into the nozzle channels of the full-jet nozzles 144, 146. From the full jet nozzles 144, 146, a concentrated full jet emerges, which has a high range and thus even far away inner walls of tanks or containers can still clean. Optionally, a jet director 145 can be provided in the full-jet nozzles 144, 146, in order to improve the quality of the full jet and in particular its range, wherein the jet judge in Fig. 11 is shown only schematically. By rotating the full-jet nozzles 144, 146 both about the first axis of rotation 130 and about the second axis of rotation 132, it can be ensured that the part of the container inner wall to be cleaned off is completely swept over and cleaned.

Claims (14)

Tankreinigungsdüse mit einem Gehäuse (102, 104), einer um eine erste Drehachse (130) drehbar im Gehäuse (102, 104) gelagerten Welle (120) und wenigstens einem um eine zweite Drehachse (132) drehbar gelagerten Düsenkopf (134) mit wenigstens einer Auslassöffnung für zu versprühendes Fluid, wobei die zweite Drehachse (132) im Wesentlichen senkrecht zu der ersten Drehachse (130) angeordnet ist, und mit einer Antriebseinheit (112) im Gehäuse (102, 104) zum Antreiben der Welle (120) um die erste Drehachse (130) und zum Antreiben des Düsenkopfes (134) um die zweite Drehachse (132), dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (112) ein Turbinenrad (118) aufweist, das drehfest mit der Welle (120) verbunden ist und dass das Turbinenrad (118) und die Welle (120) jeweils eine durchgehende Mittelbohrung aufweisen, um in dem Gehäuse (102, 104) einen ersten, über das Turbinenrad (118) führenden Strömungspfad und einen zweiten, über die jeweiligen Mittenbohrungen führenden Strömungspfad bereitzustellen.A tank cleaning nozzle comprising a housing (102, 104), a shaft (120) rotatably mounted in the housing (102, 104) about a first axis of rotation (130), and at least one nozzle head (134) rotatably mounted about a second axis of rotation (132) and having at least one An outlet port for fluid to be sprayed, wherein the second rotation axis (132) is disposed substantially perpendicular to the first rotation axis (130), and a drive unit (112) in the housing (102, 104) for driving the shaft (120) about the first one A rotation axis (130) and for driving the nozzle head (134) about the second axis of rotation (132), characterized in that the drive unit (112) comprises a turbine wheel (118) which is rotatably connected to the shaft (120) and that the turbine wheel (118) and the shaft (120) each have a central bore therethrough for communicating within the housing (102, 104) a first flow path through the turbine wheel (118) and a second flow through the respective center bores gspfad. Tankreinigungsdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (120) drehfest mit einem konzentrisch zur zweiten Drehachse (132) angeordneten Lagerzapfen (128) verbunden ist, auf dem der Düsenkopf (134) drehbar gelagert ist.Tank cleaning nozzle according to claim 1, characterized in that the shaft (120) rotatably connected to a concentric with the second axis of rotation (132) arranged bearing pin (128), on which the nozzle head (134) is rotatably mounted. Tankreinigungsdüse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenkopf (134) ringförmig ausgebildet und auf dem Lagerzapfen (128) drehbar gelagert ist.Tank cleaning nozzle according to claim 2, characterized in that the nozzle head (134) is annular and is rotatably mounted on the bearing journal (128). Tankreinigungsdüse nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerzapfen (128) einen Hohlraum aufweist, der mit dem ersten Strömungspfad und dem zweiten Strömungspfad verbunden ist.Tank cleaning nozzle according to claim 2 or 3, characterized in that the bearing journal (128) has a cavity, which is connected to the first flow path and the second flow path. Tankreinigungsdüse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (102, 104) auf seiner Außenseite mit einem konzentrisch zur ersten Drehachse (130) angeordneten ersten Zahnrad versehen ist.Tank cleaning nozzle according to one of the preceding claims, characterized in that the housing (102, 104) on its outer side with a concentric with the first axis of rotation (130) arranged first gear is provided. Tankreinigungsdüse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Zahnrad als Kronenrad (110) ausgebildet ist.Tank cleaning nozzle according to claim 5, characterized in that the first gear is formed as a crown wheel (110). Tankreinigungsdüse nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenkopf (134) auf seiner Außenseite mit einem konzentrisch zur zweiten Drehachse (132) angeordneten zweiten Zahnrad (148) versehen ist, das mit dem ersten Zahnrad kämmt.Tank cleaning nozzle according to claim 5 or 6, characterized in that the nozzle head (134) on its outer side with a concentric with the second axis of rotation (132) arranged second gear (148) is provided, which meshes with the first gear. Tankreinigungsdüse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Lagern der Welle (120) am Gehäuse (102, 104) wenigstens ein Gleitlager vorgesehen ist, dessen Lagerspalt im Sprühbetrieb mit der zu versprühenden Flüssigkeit beaufschlagt wird.Tank cleaning nozzle according to one of the preceding claims, characterized in that for supporting the shaft (120) on the housing (102, 104) at least one sliding bearing is provided, the bearing gap is acted upon in spraying with the liquid to be sprayed. Tankreinigungsdüse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Lagern des Düsenkopf (134) es auf dem Lagerzapfen (128) wenigstens ein Gleitlager vorgesehen ist, dessen Lagerspalt im Sprühbetrieb mit der zu versprühenden Flüssigkeit beaufschlagt wird.Tank cleaning nozzle according to one of the preceding claims, characterized in that for supporting the nozzle head (134) it is provided on the bearing journal (128) at least one sliding bearing, the bearing gap is acted upon in spraying with the liquid to be sprayed. Tankreinigungsdüse, insbesondere nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Lagern des Düsenkopfes (134) auf dem Lagerzapfen (128) zwei Gleitlager vorgesehen sind, wobei jedes der Gleitlager sowohl eine konzentrisch zur zweiten Drehachse (132) liegende Lagerfläche als auch eine senkrecht zur zweiten Drehachse (132) liegende Lagerfläche aufweist und wobei die an die konzentrischen und senkrechten Lagerflächen angrenzenden Lagerspalte im Sprühbetrieb mit der zu versprühenden Flüssigkeit beaufschlagt werden.Tank cleaning nozzle, in particular according to one of the preceding claims, characterized in that for the storage of the nozzle head (134) on the bearing journal (128) two sliding bearings provided are, each of the sliding bearing both a concentric with the second axis of rotation (132) lying bearing surface and a perpendicular to the second axis of rotation (132) lying bearing surface and wherein the adjacent to the concentric and vertical bearing surfaces bearing gaps are acted upon in the spraying operation with the liquid to be sprayed , Tankreinigungsdüse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die senkrechten Lagerflächen angrenzend an die Seitenflächen des ringförmigen Düsenkopfes (134) angeordnet sind.Tank cleaning nozzle according to claim 10, characterized in that the vertical bearing surfaces are arranged adjacent to the side surfaces of the annular nozzle head (134). Tankreinigungsdüse nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenkopf (134) ringförmig ausgebildet und auf einem, drehfest mit der Welle (120) verbundenen hohlen Lagerzapfen (128) angeordnet ist, wobei zwischen dem Düsenkopf (134) und dem Lagerzapfen (128) ein Ringraum (140) definiert ist, der seitlich mittels der Lagerspalte der Gleitlager abgeschlossen ist.Tank cleaning nozzle according to claim 10 or 11, characterized in that the nozzle head (134) is annular and on a rotatably connected to the shaft (120) hollow bearing pin (128) is arranged, wherein between the nozzle head (134) and the bearing pin (128 ) An annular space (140) is defined, which is completed laterally by means of the bearing gaps of the sliding bearing. Tankreinigungsdüse nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenkopf (134) mit wenigstens einer Vollstrahldüse (144, 146) versehen ist, die mit dem Ringraum (140) in Strömungsverbindung steht.Tank cleaning nozzle according to claim 12, characterized in that the nozzle head (134) with at least one full jet nozzle (144, 146) is provided, which is in flow communication with the annular space (140). Tankreinigungsdüse nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der drehfest mit der Welle (120) verbundene Lagerzapfen (128) aus einer, dem Düsenkopf (134) in Bezug auf die Welle (120) gegenüberliegenden Seite mit einem Gegengewicht oder einem weiteren, um die zweite Drehachse (132) drehbaren Düsenkopf versehen ist.Tank cleaning nozzle according to claim 12 or 13, characterized in that the rotatably connected to the shaft (120) bearing journal (128) from one, the nozzle head (134) with respect to the shaft (120) opposite side with a counterweight or another to the second axis of rotation (132) rotatable nozzle head is provided.
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