EP3374101B1

EP3374101B1 - Tanktop und tank

Info

Publication number: EP3374101B1
Application number: EP16788454.3A
Authority: EP
Inventors: Martin Sauer
Original assignee: Evoguard GmbH
Current assignee: Evoguard GmbH
Priority date: 2015-11-09
Filing date: 2016-10-11
Publication date: 2022-05-18
Anticipated expiration: 2036-10-11
Also published as: EP3374101A1; CN209035038U; PL3374101T3; DE102015119253A1; DK3374101T3; WO2017080733A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Tanktop gemäß Anspruch 1 sowie einen Tank gemäß Anspruch 16.
An Tanks in der Nahrungs- und Getränkeindustrie werden für die Tanks benötigte Armaturen zu einem sogenannten Tanktop oder einer Tankdomarmatur zusammengefasst. Der Tanktop ist z.B. eine Einheit mit wenigstens einem Vakuumventil, einem Sicherheitsventil, mit Messtechnik und Reinigungstechnik. Der beispielsweise am oberen Deckel des Tanks angeordnete Tanktop muss während der Tankreinigung an seinen vom Produkt berührten Innenflächen gereinigt werden. Zum Reinigen des Tanks vorgesehene Sprühkugeln oder Zielstrahlreiniger können eine gründliche Reinigung des Tanktops nicht sicherstellen. Deshalb werden zur Reinigung des Inneren des Tanktops Sprüh-Bohrungen in einer durch den Tanktop zu einem Sprühkopf geführten Lanze angebracht. Hierzu wird beispielsweise auf die technische Informationsschrift "GEA TUCHENHAGEN, Tanksicherungssystem VARITOP^®"; Veröffentlichungsnummer 02/2010, der Firma GEA MECHANICAL Equipment/GEA Tuchenhagen, DE-40468 Düsseldorf, S. 10/1 und 10/8 verwiesen. Auf der Seite 10/8 sind die als Reinigungsbohrungen benannten Sprüh-Bohrungen im Verlauf der zum Sprühkopf führenden Reinigungs-Lanze ersichtlich. Die Bohrungen werden im Regelfall so angeordnet, dass im Tanktop möglichst alle zu reinigenden Flächen benetzt werden.
Ferner ist es bekannt, in der Reinigungslanze eingeschweißte oder eingeschraubte separate Kegel- oder Flachstrahldüsen vorzusehen. Die Bohrungen oder Düsen zweigen das zum Reinigen des Tanktops benötigte Reinigungsmedium aus dem Hauptstrom ab, welcher beispielsweise am unteren Ende der Lanze angeordnete Reinigungsgeräte wie z.B. einen Sprühkopf versorgt.
In die Lanze eingebrachte, zylindrische Bohrungen erzeugen nur einen sehr eng gebündelten Sprühstrahl, der beispielsweise dem einer konventionellen Sprühkugel entspricht. Durch die dünne Wandstärke der Lanze von meist nur 1,5 bis 2,0 mm ist eine Beeinflussung der Strahlform nicht möglich. Dies ist für eine Sprühkugel kein Nachteil, deren Sprühstrahlen weiter entfernte Tankwandbereiche bestreichen müssen, ist jedoch unter den beengten Verhältnissen beispielsweise im Kreuzstück des Tanktops nachteilig, da mit dem eng gebündelten Sprühstrahl nur eine sehr kleine Fläche direkt mit dem Reinigungsmittel beaufschlagt werden kann. Dies führt dazu, dass zur sicheren Reinigung eine große Anzahl Bohrungen, eventuell mit großen Durchmessern, erforderlich ist, woraus ein hoher Verbrauch an Reinigungsmedium resultiert. Der Einsatz separater Kegel- oder Flachstrahldüsen in der Lanze ist durch den Einzelpreis der Düsen und die aufwändige Einbringung in die Lanze durch Einschweißen oder Einschrauben in eingeschweißte Muffen teuer. Auch sind solche Düsen aufgrund der beengten Platzverhältnisse im Tanktop ungünstig, und es ergeben sich, insbesondere bei verschraubten Düsen, hygienische Probleme.
Ein aus GB 1 193 454 A bekannter Tank weist auf der Oberseite des Tanks stehende zylindrische Ständer auf, die eine Motor/Getriebeeinheit zum Drehantreiben einer Innenreinigungsvorrichtung des Tanks tragen. Diese umfasst eine rohrartige Lanze, die etwa in der Längsmitte zwei halbmondförmige Halbschalen mit entlang der Umfangsränder verteilten Schlitzdüsen und am unteren Ende einen Sprühkopf mit einem Düsenschlitz sowie beim unteren Ende Rührflügel trägt. Im Bereich der Halbschalen sind in der Wand der Lanze langlochförmige Öffnungen ausgeschnitten. Die Innenwand der Lanze ist um die Öffnungen wie auch die Innenwand der Halbschalen um die Schlitzdüsen glatt.
Ein aus DE 23 07 609 A1 bekannter Tank hat einen oberseitigen konischen Stutzen, durch den eine Lanze eingeführt wird, die mit einem auf der Oberseite des Tanks abgestützten Motor zum Drehantreiben verbunden ist und entweder aus einem Trichter oder über einen Druckanschluss mit einem Reinigungsmedium beschickt werden kann. Die Lanze weist über ihre Länge verteilt zwei Sprühköpfe mit Sprühdüsen auf, sowie einen Sprühkopf mit Rührflügeln am unteren Ende. Für einen aus US 3 856 579 A bekannten Tankwagen mit einem ein Mannloch bildenden oberseitigen Flansch wird eine für Reinigungszyklen einführbare, rotierbare Flüssigkeits-/Gas-Reinigungsvorrichtung vorgesehen. Diese besteht aus einer Lanze, die getrennte Kanäle für einen Flüssigkeitshauptstrom zu drehantreibbaren Düsenköpfen an der Lanze und für einen Gas-Hauptstrom zu einer am unteren Ende der Lanze angeordneten Gasdüse aufweist. Die an den Düsenköpfen vorgesehenen Düsen sind so ausgebildet, dass keine Turbulenzen auftreten, die einen gebündelten Strahl schädigen könnten.
In einem aus US 182 669 A bekannten Öltanker sind durch mehrere Mannlöcher in der Oberseite des Schiffskörpers Lanzen eingebaut, die unterschiedlichen Zwecken dienen. Ein Zweck ist die Innenreinigung des Schiffskörpers. Für die Reinigung sind in der rohrförmigen Lanze Düsen gebohrt, deren jede eine einfache Bohrung in der Wand der Lanze ist. In einer Ausführungsform sind in Bohrungen der Wand der Lanze Düseneinsätze festgelegt, die nach Art von Venturi-Düsen ausgebildet sind.
US 3 339 100 offenbart ein Tanktop gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der am Markt verfügbaren Lösungen zu vermeiden und trotz der beengten Platzverhältnisse im Tanktop eine zuverlässige Reinigung mit einer minimalen Anzahl an Bohrungen in der Lanze sicherzustellen. Ferner ist ein Tank zu schaffen, der sich durch einen kostengünstigen, zuverlässig zu reinigenden und damit wartungsarmen Tanktop auszeichnet.
Die gestellte Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und des Anspruchs 16 gelöst.
Der Düsenkörper ist einfach zu fertigen und in seiner Wandstärke nicht durch die Wandstärke der Lanze beschränkt, so dass die Bohrungen als Sprühdüsen ausgebildet werden können, welche die Bildung eines breit aufgefächerten, kräftigen Sprühstrahls bzw. Sprühkegels unterstützen. Die im Düsenkörper vorgesehene Flächenanordnung erzeugt, z.B. in einem Ringraum, d.h. am Eintritt in die Sprühdüsen, eine starke Turbulenz, welche für das Auffächern der Strahlen essentiell ist. Ohne diese Flächenanordnung würde im Ringraum eine weitgehend laminare Strömung herrschen und die erzeugte Strahlform wäre trotz der Düsenform ein weitgehend gebündelter Strahl. Die Kombination aus den Sprühdüsen und turbulenten Strömungsverhältnissen an den Sprühdüsen erzeugt somit eine breite Auffächerung der Sprühstrahlen. Die Sprühstrahlen bestreichen dadurch selbst bei den beengten Platzverhältnissen im Kreuzstück des Tanktops große Flächen intensiv mit dem Reinigungsmedium, so dass mit einer minimalen Anzahl an Sprühdüsen eine zuverlässige Reinigung sichergestellt ist. Des Weiteren reduziert die Turbulenz in den Sprühdüsen deren Durchsatz. Insgesamt führt die oben dargestellte Anordnung zu einem geringeren Reinigungsmittelverbrauch und zu einer effektiveren Reinigung des Kreuzstücks und seiner Einbauten. Der Düsenkörper weist im Zentrum einen Durchgang auf, durch den das Reinigungsmedium in Richtung zu dem Tankreinigungsgerät bzw. Sprühkopf annähernd die volle Nennweite der Reinigungslanze nutzen kann. Zweckmäßig weist die Flächenanordnung des Düsenkörpers einen zum Inneren des Düsenkörpers offenen, hinterschnittenen Ringraum und in Richtung des Hauptstroms stromab des Ringraums und an diesen anschließend einen annähernd quer zur Richtung des Hauptstroms orientierten, gegenüber dem Innendurchmesser der Lanze geringfügig vortretenden Fangkragen auf. Der Fangkragen ist entweder mit in Umfangsrichtung verteilten, einzelnen Fangschaufeln ausgebildet, oder geht in Umfangsrichtung durch. Durch zwischen den Fangschaufeln angeordnete Zwischenabstände kann die Turbulenz im Ringraum beeinflusst werden, da das partielle Einleiten des Hauptstromes größere Turbulenzen erzeugt als ein geschlossener Fangkragen. Hierbei können die Sprühdüsen bei den einzelnen Fangschaufeln oder in den Zwischenabständen zwischen diesen angeordnet sein, wobei die Turbulenz direkt an der Fangschaufel kleiner ist als im Bereich zwischen den Fangschaufeln. Je größer die Turbulenz am Eintritt der Sprühdüse ist, desto größer ist der Öffnungswinkel des gebildeten Sprühkegels. Der Öffnungskegel der Sprühstrahlen kann somit durch die Anordnung und Größe der Zwischenabstände und die Lage der Sprühdüsen relativ zu diesen optimal den Erfordernissen angepasst werden. Des Weiteren wird durch die Zwischenabstände nur ein geringer Teil des Nennquerschnitts der Lanze beansprucht und somit die Strömung in Richtung des Reinigungsgeräts oder Sprühkopfes weniger beeinflusst.
Der an eine Lebensmittel-Abfülllinie angebundene Tank zeichnet sich durch einen kostengünstigen, effizient zu reinigenden, wartungsarmen Tanktop aus.
Es kann der Düsenkörper einen zumindest weitgehend rotationssymmetrischen Querschnitt haben, und einfach herstellbar sein. Zweckmäßig ist er ein bequem einsetzbarer Düsenring, z.B. aus Metall. Alternativ könnte er ein Verbindungsflansch für die Lanze sein.
Die Sprühdüsen sind vorteilhaft aufgefächerte Sprühkegel produzierende Kegelsprühdüsen.
Die Sprühdüsen werden im Düsenkörper unter verschiedenen Winkeln bezüglich der Achse der Lanze angeordnet, um die vom Produkt berührten Oberflächen von im Tanktop angeordneten Armaturen, die Innenwand des Kreuzstücks und die Außenwand der Lanze gleichermaßen intensiv zu reinigen. Die inneren Mündungen der Sprühdüsen sollten innerhalb des Ringraums liegen.
Um besonders wirksame auffächernde Sprühdüsen, z.B. Kegelstrahldüsen, formen zu können ist zweckmäßig die Wandstärke des Düsenkörpers zumindest im Bereich des Ringraums größer als die Wandstärke der Lanze.
Günstig erweitern sich die Sprühdüsen zur Abgabe jeweils eines weit aufgefächerten Sprühstrahls nach außen, z.B. annähernd konisch, vorzugsweise mit einer einem Radius folgenden Konuserzeugenden, einer geraden Konuserzeugenden, oder dadurch, dass sich an einen inneren zylindrischen Innenabschnitt ein äußerer Konusabschnitt anschließt. Der Querschnitt der Sprühdüsen kann ggf. von einer Kreisfläche verschieden sein, z.B. quadratisch rechteckig, oval, asymmetrisch oder dergleichen.
Dabei kann es zweckmäßig sein, wenn die außen liegende Mündung der Sprühdüse in etwa doppelt so groß ist wie die innenliegende Mündung. Unter anderem dadurch lassen sich Sprühstrahlen erzielen, die einen Öffnungswinkel von etwa 30° oder mehr haben.
Günstig ist ferner, wenn der Ringraum eine konvex gerundete Innenwand und der Fangkragen bzw. jede Fangschaufel eine gegen die Richtung des Hauptstroms ansteigende, vorzugsweise konkav gekrümmt und harmonisch in die Innenwand des Ringraums übergehende, Oberseite aufweisen. Dadurch wird genügend Reinigungsmedium aus dem zum Sprühkopf fließenden Hauptstrom abgezweigt und unter turbulenten Strömungsverhältnissen für die Sprühdüsen im Ringraum verteilt.
Um möglichst wenig des Nennquerschnitts der Lanze zu vergeuden, können im Düsenkörper die Zwischenabstände zwischen regelmäßig verteilten Fangschaufeln größer sein als die Umfangserstreckungen freier Fangschaufel-Enden.
In Richtung des Hauptstroms gesehen kann jede Fangschaufel annähernd trapezförmig sein, vorzugsweise mit konkav gerundeten Flanken, die in die Zwischenabstände bzw. den Innendurchmesser des Düsenkörpers übergeführt sind.
Um im Ringraum die optimalen Strömungsverhältnisse und Druckverhältnisse zu erzielen, ist es zweckmäßig, wenn die Innenwand des Ringraums in Richtung des Hauptstroms und im Querschnitt gesehen einen unter einem Winkel geringfügig mehr als 90° bezüglich der Achse nach außen abfallenden, kürzeren Anfangsabschnitt und einen gerundet anschließenden, unter einem Winkel von etwa 45° nach innen und in Richtung zum Fangkragen führenden, längeren Endabschnitt aufweist. Vom Fangkragen bzw. den Fangschaufeln abgezweigtes Reinigungsmedium wird entlang des Endabschnitts gegen die Richtung des Hauptstroms zu den Mündungen der Sprühdüsen geführt und entlang des Anfangsabschnitts gegenüber dem ankommenden Hauptstrom aufgestaut und in die Sprühdüsen gepresst.
Da auch die Außenseite der Lanze und des Düsenkörpers intensiv gereinigt werden muss, kann es günstig sein, wenn in einem Querschnitt gesehen eine gerundete Außenwand des Düsenkörpers einen über die Außenseite der Lanze vortretenden Wulst bildet, der in Richtung des Hauptstroms einen mit nur geringfügig weniger als 90° nach außen abfallenden kürzeren Anfangsabschnitt und einen gerundet anschließenden, mit etwa 45° nach innen verlaufenden, längeren Endabschnitt aufweist. Dadurch wird an der Außenseite der Lanze anhaftendes und unter der Schwerkraft herabfließendes Reinigungsmedium um den Wulst geführt, ohne abzureißen, und auf die darunter liegende Außenseite der Lanze gebracht. Zweckmäßig verläuft die Außenseite des Wulstes in etwa parallel zur Innenwand des Ringraums.
Um den Düsenkörper weitgehend übergangslos in die Lanze integrieren zu können, ist es zweckmäßig, wenn der Düsenkörper obere und untere Ringflansche in etwa mit der Wandstärke der Lanze aufweist.
Der Düsenkörper wird mit den Ringflanschen beispielsweise zwischen getrennten Abschnitten der Lanze eingesetzt, vorzugsweise eingeschweißt.
Um die Reinigung der Außenseite der Lanze großflächig sicherzustellen, ist es ferner zweckmäßig, wenn zumindest einige Sprühdüsen unter derartigen Winkeln in und/oder gegen die Richtung des Hauptstroms geneigt sind, dass der jeweilige Sprühstrahl oder Sprühkegel die Außenseite der Lanze zumindest tangiert oder auf diese sogar unter einem spitzen Winkel auftrifft.
Des Weiteren ist auch eine andere Ausführung als Düsenkörper denkbar, welche eine nicht kreisringförmige Form hat, sondern beispielsweise die Form eines Vieleckes aufweist. Eine solche beliebige Form wäre zum Beispiel gusstechnisch herstellbar. Eine rotationssymmetrische Grundform des Düsenkörpers stellt nur die bevorzugte und am einfachsten zu fertigende Ausführungsvariante dar.
Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes werden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: einen Tanktop in Perspektivansicht, teilweise geschnitten, zur Montage auf einem Tank,
Fig. 2: einen z.B. eine Ausstattung des Tanktops von Fig. 1 bildenden Düsenkörper R in einem Achsschnitt,
Fig. 3: eine Draufsicht zu Fig. 2,
Fig. 4: eine Untersicht zu Fig. 2,
Fig. 5: ein vergrößertes Detail aus Fig. 2, und
Fig. 6: ein nicht beschränkendes Beispiel eines mit dem Düsenkörper erzeugbaren Sprühstrahlen-Bildes.

Fig. 1 zeigt einen Tanktop T (oder eine Tankdomarmatur), der beispielsweise auf der Oberseite eines Tanks 1 montiert oder montierbar ist. Der mit dem Tanktop T ausgestattete Tank 1 wird beispielsweise in der Lebensmittel- oder Getränkeindustrie, insbesondere in Getränkeabfüllanlagen, eingesetzt, wobei in Reinigungszyklen sowohl der Tank als auch der Tanktop T innenseitig gereinigt werden.
Der Tanktop T ist mit einem optionalen Flansch 2 über einer Öffnung 3 des Tanks 1 montiert und weist beispielsweise ein rohrförmiges Kreuzstück 4 auf, an welchem ein Vakuumventil 5, ein Überdruck-Sicherheitsventil 6 und ein Anschluss 7 für Reinigungsmedium angebracht sind. Der Anschluss 7 ist über ein U-Rohr 8 mit dem Inneren des Kreuzstücks 4 verbunden und enthält beispielsweise in einem Zwischenstück 12 ein Ventil 111.
An den Anschluss 7 ist eine in etwa vertikal im Kreuzstück 4 verbaute Lanze 9 angeschlossen, die in der gezeigten Ausführungsform beispielsweise einen oberen großdurchmessrigen Abschnitt 9a und einen unteren kleindurchmessrigen Abschnitt 9b umfasst, die über ein trichterförmiges Zwischenstück 10 und einen eingesetzten Düsenkörper R verbunden sind, der eine Flächenanordnung F aufweist. An dem unteren Abschnitt 9b sind Reinigungsgeräte 211 (z.B. als Sprühkopf) zum Reinigen des Inneren des Tanks 1 angebracht, die mit Reinigungsmedium versorgt werden, das in der Lanze 9 in einem in etwa axialen Hauptstrom strömt. Im Düsenkörper R sind Sprüh-Bohrungen 11 vorgesehen, die auf die am Tanktop T verbauten Armaturen, die Innenwand des Kreuzstücks 4 und die Außenwand der Lanze 9 ausgerichtet sind und unter unterschiedlichen Winkeln bezüglich der Achse X der Lanze 9 und des Düsenkörpers R angeordnet sein können. Der Düsenkörper R ist hier z.B. ein Düsenring R und zumindest in etwa koaxial in die Lanze 9 integriert, z.B. eingeschweißt, und wird anhand der weiteren Figuren erläutert. Der Düsenkörper R hat z.B. aus herstellungstechnischen Gründen in etwa rotationssymmetrischen Querschnitt, könnte alternativ auch vieleckig oder ein beliebig gestalteter, hohler Verbindungsflansch der Lanze 9 sein.
In Fig. 2-5 weist der als Düsenring ausgebildete Düsenkörper R obere und untere koaxiale Ringflansche 13 auf, deren Wandstärke in etwa der Wandstärke der Lanze 9 entspricht, und zwischen denen eine einen nach außen vortretenden Wulst 14 bildende Wand 17 vorgesehen ist, deren Wandstärke größer ist als die Wandstärke der Ringflansche 13 und der Lanze 9, vorzugsweise etwa doppelt so groß ist. Die Flächenanordnung F im Inneren des Düsenrings R dient dazu, im Bereich der Sprüh-Bohrungen 11 turbulente Strömungsverhältnisse zu schaffen, welche maßgeblich die Form der mit den Sprüh-Bohrungen 11 erzeugten Sprühstrahlen beeinflussen.
Die Sprüh-Bohrungen 11 sind im Düsenring R beispielsweise als Sprühdüsen S, wie z.B. Kegelstrahldüsen, in der Wand 17 ausgebildet (vgl. Fig. 5), die innen kleinere und außen größere Mündungen besitzen. Jede außen liegende Mündung kann etwa doppelt so groß sein wie die innen liegende Mündung.
Im Detail umfasst die Flächenanordnung F einen zum Inneren des Düsenrings offenen, im Querschnitt konkav gerundeten Ringraum 15 sowie einen sich in Richtung 19 des Hauptstroms entlang der Achse X an den Ringraum 15 anschließenden Fangkragen 20. Die inneren Düsen-Mündungen sollten im Ringraum 15 liegen. Der Fangkragen 20 ist in der gezeigten Ausführungsform aus einzelnen, mit Zwischenabständen 22 regelmäßig verteilten Fangschaufeln 21 gebildet, kann jedoch, wie in 3 gestrichelt bei 21' angedeutet, in Umfangsrichtung durchgehen. Die Fangschaufeln 21 sind gemäß Fig. 3 annähernd trapezförmig ausgebildet und weisen konkav gerundete Flanken 24 auf, die in die Zwischenabstände 22 bzw. den Innendurchmesser des Düsenrings R einlaufen. In den Zwischenabständen 22 ist somit der volle Nennquerschnitt der Lanze 9 für die Hauptströmung verfügbar. Jede Fangschaufel 23 weist eine entgegen der Richtung 19 ansteigende Oberseite 23 auf, die, vorzugsweise, konkav gerundet und in eine Innenwand 16 des Ringraums 15 harmonisch übergeführt ist. Die freien Enden der Fangschaufeln 21 sind vorzugsweise in Umfangsrichtung kürzer als die Zwischenabstände 22.
Die Innenwand 16 des Ringraums 15 weist in Richtung 19 gesehen einen kürzeren Anfangsabschnitt 16a auf, der unter einem Winkel von geringfügig weniger als 90° in Bezug auf die Achse X nach außen abfällt und über eine Rundung in einen längeren Endabschnitt 16b übergeführt ist, der unter einem Winkel von etwa 45° gegenüber der Achse X nach unten einwärts verläuft. Die Kegelsprühdüsen S sind in der Wand 17 angebracht. Der Wulst 18 weist eine Außenseite 18 auf, die etwa parallel zur Kontur der Innenwand 16 verläuft. In der gezeigten Ausführungsform schließt sich an den oberen Ringflansch 13 ein unter einem Winkel von mehr als 90° nach außen abfallender Anfangsabschnitt 18 an, der gerundet in einen längeren und unter etwa 45° konkav gerundet in den unteren Ringflansch 13 übergeführten längeren Endabschnitt 18b übergeführt ist. Diese Kontur (eiförmig oder tropfenförmig) des Wulsts 18 stellt sicher, dass entlang der Außenseite der Lanze 9 und des oberen Ringflansches 13 herabfließendes Reinigungsmedium am Wulst 18 haftet, zum unteren Ringflansch 13 und weiter auf die Außenwand der Lanze 9 geführt wird und diese reinigt. Dieses Querschnittskonzept ist nur eine nicht beschränkbare Option.
Fig. 3 verdeutlicht in der Draufsicht auf den Düsenring R von Fig. 2, wie mehrere hier als Kegelstrahldüsen ausgebildete Sprühdüsen S unter unterschiedlichen Winkeln im Düsenring R, und zwar im Anfangsabschnitt 18a, angeordnet sind, die gleiche oder unterschiedliche Wirkdurchmesser besitzen können, während in der Untersicht von Fig. 4 auch am Endabschnitt 18b mindestens eine Kegelstrahldüse vorgesehen ist. Die Kegelstrahldüsen können im Bereich der Zwischenabstände 22 angeordnet sein, oder direkt bei den Fangschaufeln 21, da sowohl im Bereich der Fangschaufeln 21 als auch im Ringraum 15 im Bereich der Zwischenabstände 22 zwischen jeweils zwei Fangschaufeln 21 turbulente Strömungsverhältnisse erzeugt werden.
Fig. 5 zeigt eine als Kegelstrahldüse ausgebildete Sprühdüse S, die einen mit einem Winkel α breit aufgefächerten Sprühstrahl oder Sprühkegel K in seiner Entstehung unterstützt. Die Kegelstrahldüse ist beispielsweise mit einer einen Radius 26 entsprechend konvex gekrümmten erzeugenden Linie 25 rotationssymmetrisch ausgebildet. Alternativ könnte die Kegelstrahldüse S eine geradlinige Erzeugende haben, oder einen zylindrischen Innenabschnitt und einen konischen Außenabschnitt. Die Achse dieser Kegelstrahldüse ist so unter einem Winkel bezüglich der Achse X geneigt, dass der breit aufgefächerte Sprühstrahl oder Sprühkegel K die Außenwand der Lanze 9 zumindest tangiert oder, wie gezeigt, unter einem spitzen Winkel auf trifft. Der Querschnitt der Sprühdüse S konnte alternativ unrund sein.
Fig. 6 verdeutlicht als nicht beschränkendes Beispiel den Düsenring ausgestattet mit sieben Kegelstrahldüsen, aus denen bei einem Reinigungszyklus die gezeigten, breit aufgefächerten Sprühkegel K austreten. Drei der Sprühkegel K sind so geneigt, dass sie nach oben und auf die Außenseite der Lanze 9 auftreffen sowie obere Bereiche im Inneren des Tanktops T von Fig. 1 bestreichen. Drei weitere Sprühkegel K sind etwas weiter nach außen geneigt, und beispielsweise auf das Vakuumventil 5 und das Sicherheitsventil 6 und dergleichen in Fig. 1 sowie auf die Innenseite des Kreuzstücks 4 gerichtet. Ein Sprühkegel K ist nach unten außen gerichtet und zielt beispielsweise auf eine weitere, nicht näher hervorgehobene Armatur des Tanktops T von Fig. 1. Trotz der beengten Platzverhältnisse im Tanktop T, d.h., einem relativ geringen Abstand zwischen dem Düsenkörper R und der Innenwand des Kreuzstücks 4 und der dort verbauten Armaturen bestreichen die breit aufgefächerten Sprühkegel K große Flächenbereiche intensiv mit Reinigungsmedium, so dass mit einer geringen Anzahl Sprühdüsen S eine optimale Innenreinigung des Tanktops T erzielbar ist. Gegebenenfalls wird im Tanktop T sogar mindestens ein weiterer gleich oder anders gestalteter Düsenkörper R verbaut.
Die Kegelstrahldüsen S münden beispielsweise senkrecht in der Außenseite 18. Die Flächenanordnung F des Düsenkörpers R bewirkt im Ringraum 15 starke Turbulenzen, die darin resultieren, dass die Sprühstrahlen aus den Sprühdüsen S weit aufgefächert werden. Aus einer Sprühdüse S in etwa in der Mitte zwischen zwei Fangschaufeln 21 wird die stärkste Auffächerung erzeugt, während die Auffächerung bei einer Sprühdüse S direkt oberhalb der Fangschaufel 21 schwächer ausfällt. Die über die Flächenanordnung F aus dem stetig zum Sprühkopf 211 fließenden Hauptstrom erzeugten Turbulenzen an und in den Sprühdüsen S sind in Kombination mit dem Düsenquerschnitt ursächlich wichtig für eine optimale Auffächerung der Sprühstrahlen und reduzieren auch den Durchsatz durch die Sprühdüsen.

Claims

Tanktop (T) für einen Tank (1), insbesondere in der Getränkeabfüllindustrie, mit einer Lanze (9) zum Versprühen eines die Lanze (9) mit einem in etwa axialen Hauptstrom durchsetzenden Reinigungsmediums zumindest aus in der Lanze (9) vorgesehenen Sprüh-Bohrungen (11) und wenigstens einem an der Lanze (9) vorgesehenen Sprühkopf (211), wobei die Bohrungen (11) als Sprühdüsen (S) zur Innenreinigung des Tanktops (T) in wenigstens einem in die Lanze (9) integrierten Düsenkörper (R) ausgebildet sind, der innen eine vom Hauptstrom bestrichene Flächenanordnung (F) aufweist, mit der im Bereich der Sprühdüsen (S) turbulente Strömungsverhältnisse erzeugbar sind, und dadurch gekennzeichnet, dass die Flächenanordnung (F) einen zum Inneren des Düsenkörpers (R) offenen, hinterschnittenen Ringraum (15) und in Richtung (19) des Hauptstroms stromab des Ringraums (15) einen quer zur Richtung (19) orientierten, gegenüber dem Innendurchmesser der Lanze (9) vortretenden Fangkragen (20) aufweist, der entweder mit in Umfangsrichtung mit Zwischenabständen (22) verteilten, einzelnen Fangschaufeln (21) oder in Umfangsrichtung durchgehend (21') ausgebildet ist.
Tanktop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenkörper (R) hohl ist und einen weitgehend rotationssymmetrischen Querschnitt aufweist, vorzugsweise als etwa koaxial in die Lanze (9) integrierter Düsenring ausgebildet ist.
Tanktop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sprühdüsen Sprühkegel erzeugende Kegelsprühdüsen sind.
Tanktop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sprühdüsen (S) im Düsenkörper (R) unter verschiedenen Winkeln bezüglich der Achse (X) des Düsenkörpers (R) angeordnet sind, vorzugsweise mit innenliegenden Mündungen im Ringraum (15).
Tanktop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandstärke des Düsenkörpers (R) zumindest in einer Wand (17) im Bereich des Ringraums (15) größer ist als die Wandstärke der Lanze (9).
Tanktop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Sprühdüsen (S) zur Abgabe eines aufgebreiteten Sprühstrahls (K) nach außen annähernd konisch erweitern, vorzugsweise gekrümmt mit einem Radius (26) oder mit einem zylindrischen Innenabschnitt und einem anschließenden, sich nach außen erweiternden Konusabschnitt.
Tanktop nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die außen liegende Mündung der Sprühdüse (S) in etwa doppelt so groß ist wie die innen liegende Mündung.
Tanktop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Querschnitt der Ringraum (15) eine konvex gerundete Innenwand (16) und der Fangkragen (20) eine entgegengesetzt zur Richtung (19) des Hauptstroms ansteigende, vorzugsweise konkav gekrümmt und harmonisch in die Innenwand (16) des Ringraums (15) übergehende, Oberseite (23) aufweist.
Tanktop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenabstände (22) zwischen den regelmäßig verteilten Fangschaufeln (21) größer sind als die Umfangserstreckungen freier Fangschaufel-Enden.
Tanktop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Fangschaufel (21) in Richtung (19) des Hauptstroms gesehen annähernd trapezförmig ist, vorzugsweise mit konkav gerundeten Flanken (24).
Tanktop nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Querschnitt die Innenwand (16) des Ringraums (15) in Richtung (19) des Hauptstroms gesehen einen unter einem Winkel geringfügig mehr als 90° bezüglich der Achse (X) nach außen abfallenden, kürzeren Anfangsabschnitt (16a) und einen gerundet anschließenden, unter einem Winkel von etwa 45° nach innen und in Richtung zum Fangkragen (20) führenden, längeren Endabschnitt (16b) aufweist.
Tanktop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Querschnitt eine gerundete Außenwand (18) des Düsenkörpers (R) einen über die Außenseite der Lanze (9) vortretenden Wulst bildet, der in Richtung (19) des Hauptstroms einen um geringfügig weniger als 90° nach außen abfallenden, kürzeren Anfangsabschnitt (18a) und einen gerundet anschließenden, mit etwa 45° nach innen verlaufenden, längeren Endabschnitt (18b) aufweist.
Tanktop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenkörper (R) obere und untere Ringflansche (13) in etwa mit der Wandstärke der Lanze (9) aufweist.
Tanktop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige Sprühdüsen (S) unter einem derartigen Winkel in und/oder gegen die Richtung (19) des Hauptstroms geneigt sind, dass deren Sprühstrahlen (K) die Außenseite der Lanze (9) zumindest tangieren.
Tanktop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenkörper (R) zwischen getrennten Abschnitten (9a, 9b) der Lanze (9) eingesetzt, vorzugsweise eingeschweißt, ist.
Tank (1) mit einem Tanktop (T) zumindest gemäß Anspruch 1, wobei der Tank 1 (1) an eine Lebensmittelabfülllinie angeschlossen ist.