EP4559592A1 - Vorrichtung und verfahren zur innenreinigung eines behälters - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur innenreinigung eines behälters Download PDF

Info

Publication number
EP4559592A1
EP4559592A1 EP23200403.6A EP23200403A EP4559592A1 EP 4559592 A1 EP4559592 A1 EP 4559592A1 EP 23200403 A EP23200403 A EP 23200403A EP 4559592 A1 EP4559592 A1 EP 4559592A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
nozzle
drive
axis
turbine
cleaning
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.)
Pending
Application number
EP23200403.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Chris Henze
Max Hesse
André Boye
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.)
Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
Original Assignee
Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
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 Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV filed Critical Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
Priority to EP23200403.6A priority Critical patent/EP4559592A1/de
Publication of EP4559592A1 publication Critical patent/EP4559592A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B9/00Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto
    • B08B9/08Cleaning containers, e.g. tanks
    • B08B9/093Cleaning containers, e.g. tanks by the force of jets or sprays
    • B08B9/0936Cleaning containers, e.g. tanks by the force of jets or sprays using rotating jets
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B3/00Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements
    • B05B3/02Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements
    • B05B3/028Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements the rotation being orbital
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B3/00Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements
    • B05B3/02Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements
    • B05B3/04Spraying 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
    • B05B3/0417Spraying 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 comprising a liquid driven rotor, e.g. a turbine
    • B05B3/0444Spraying 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 comprising a liquid driven rotor, e.g. a turbine the movement of the outlet elements being a combination of two movements, one being rotational
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B3/00Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements
    • B05B3/02Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements
    • B05B3/04Spraying 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
    • B05B3/06Spraying 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 by jet reaction
    • B05B3/066Spraying 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 by jet reaction the movement of the outlet elements being a combination of two movements, one being rotational
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for cleaning the interior of containers, comprising a jet cleaner, which in turn comprises at least one nozzle for dispensing cleaning fluid in the form of a jet, wherein the cleaning fluid is supplied to the at least one nozzle via a supply channel.
  • a drive device and a control device for controlling the drive device enable movement of the nozzle about at least two axes, wherein the at least two axes, a first axis and a second axis, are aligned at an angle to one another that allows the nozzle to be aligned at a freely selectable angle in space.
  • the drive device has a first drive for executing the rotational movement of the at least one nozzle about the first axis and at least one second drive for executing the rotational movement of the nozzle about the second axis.
  • the at least one second drive is independently controllable for the independent rotational movement of the nozzle at least about the second axis, in such a way that the jet emerging from the nozzle can describe a path with a flexible course.
  • the device comprises a drive device and a control device for controlling the drive device.
  • the drive device has a first drive for executing the rotational movement of the at least one nozzle about the first axis and at least one second drive for executing the rotational movement of the nozzle about the second axis.
  • the first and second axes are preferably aligned perpendicular to one another.
  • the first and at least one second drive are preferably independently controllable for independent rotation of the nozzle about at least the second axis, such that the jet emerging from the nozzle can describe a path with a flexible course, allowing for high flexibility in path planning, particularly within the room, container, or tank. Due to its movement characteristics, the device is intended to form a directed helical cleaning pattern on the container surfaces from a starting point to an end point (e.g., from top to bottom), alternatively also a ring pattern, a serrated ring pattern, or other suitable patterns.
  • So-called jet cleaners are used for the automated cleaning of containers and tanks, particularly large or difficult-to-clean ones. These are biaxially rotating cleaning systems that are driven either by the incoming cleaning fluid itself (in the case of surge cleaners, the escaping fluid creates a recoil) or by another means. Liquid-driven jet cleaners are also driven by a turbine rotating around the vertical axis.
  • the surge cleaner is preferably equipped with sensors for contamination, temperature, rotation speed, flow rate, etc., or with process technology.
  • the state of the art primarily utilized complex mechanical gears, which usually achieved a gear ratio of approximately, but not exactly, 1:1.
  • one axis rotates slightly faster than the other. Due to this difference, the typical cleaning or net pattern can be created on the inner wall of the container using a small number of solid-jet nozzles. However, areas that are repeatedly swept over by the cleaning agent's liquid jet overlap.
  • a solution can be found in a jet cleaner with a helical jet path, which allows containers or tanks to be cleaned from top (container ceiling) to bottom (container floor) or from one side to the other using one or more helical paths. Unlike with conventional jet cleaners, there are no intersections or overlaps of the cleaning fluid jet that are irrelevant to the cleaning result.
  • the challenge in developing such a jet cleaner is to achieve the required high transmission ratio between the vertical and horizontal axes of rotation while maintaining a compact design.
  • the cleaning pattern cannot be varied and the problems of the state of the art are at best mitigated.
  • Another disadvantage is that the path distance increases with a larger nozzle spacing, and the cleaning effect also decreases with a larger nozzle spacing. This is due to lower impact pressure and higher peripheral speed on the tank surface. This could only be compensated for by a smaller path distance to achieve the same cleaning effect.
  • the cleaning intensity for areas that are more difficult to clean e.g., process nozzle circuit
  • This cleaning device for cleaning with a cleaning fluid comprises a tubular section, a cleaning head rotatable about a first rotational axis at a cleaning head end region of the tubular section, at least one spray arm rotatable about a second rotational axis oriented at least substantially perpendicular to the first rotational axis on the cleaning head, a drive device for driving the cleaning head and the spray arm at a drive end region of the tubular section opposite the cleaning head end region, and a cleaning fluid line for the cleaning fluid, which runs through the tubular section.
  • the cleaning fluid line run through the cleaning head and the spray arm before opening into at least one outlet opening, wherein the cleaning fluid line is designed to be liquid-tight with respect to the interior of the cleaning device. All cleaning device components are arranged outside the cleaning fluid line.
  • the drive of the spray arm rotatable about the second rotational axis is carried out via gears and shafts from a central motor arrangement in the upper area of the cleaning device, which is located outside the hollow body.
  • the object of the invention is to flexibly control the path of a jet cleaner and to offer a device for this purpose which is of simple construction, in particular does not place any demands on the energy supply and does not cause any contamination in the cleaning agent.
  • a device for cleaning the interior of containers comprising a jet cleaner, which in turn comprises at least one nozzle for dispensing cleaning fluid in the form of a jet, the cleaning fluid being supplied to the at least one nozzle via a supply channel.
  • a drive device enables movement of the nozzle about at least two axes, the at least two axes, a first axis and a second axis, being aligned at an angle to one another that allows the nozzle to be positioned in different directions, preferably in any desired direction, or to be freely aligned in space at a freely selectable angle.
  • the drive device has a first drive for executing the rotational movement of the at least one nozzle about the first axis and at least one second drive for executing the rotational or pivoting movement of the nozzle about the second axis.
  • the at least one second drive is independently controllable for the independent rotational movement of the nozzle about at least the mostly horizontal second axis, in such a way that the jet emerging from the nozzle can describe any desired path, in particular within the container, a room or tank.
  • the first drive can also be controllable for movement about the mostly vertical first axis.
  • a control device serves to control the drive device.
  • the supply channel for the cleaning fluid is fluidically connected to a fluid-driven turbine arrangement.
  • the turbine arrangement is arranged in the supply channel itself, but can also be arranged in a bypass, or the cleaning fluid is supplied to it in some other way.
  • cleaning fluid flows through the turbine arrangement and moves at least one turbine, which is an essential component of the turbine arrangement, while the cleaning fluid is supplied to the at least one nozzle.
  • the turbine is preferably equipped with several radially projecting turbine blades, through which the torque is generated from the fluid flow.
  • the turbine blades can also be helical, and the turbine can be stretched along the flow direction, so that high torque can be generated even at low flow velocities.
  • the turbine can also be designed as a lance turbine such that at least one drive nozzle is arranged on a rotor element, in particular at least one turbine lance, and a tangential exit of at least a portion of the cleaning agent from the drive nozzle provides propulsion and thus rotation of the lance turbine.
  • the torques of the lance turbine drive act via the lever arm, which is predetermined by the distance of the outlet nozzles from the rotational axis of the lance turbine, in conjunction with the pressure of the cleaning fluid and the volume flow of the cleaning fluid exiting the drive nozzles.
  • the at least one turbine drives a generator to generate electrical energy.
  • the electrical energy is used to operate a control device and sensors, as well as drive motors, as described in more detail below.
  • the first drive comprises a cycloidal gear, via which the transmission of the rotational movement of the turbine arrangement to the at least one nozzle and its rotational movement about the first axis takes place, wherein at least the turbine arrangement, the generator, the control device, the cycloidal gear and the at least one second drive are arranged in a drive head, and wherein the at least one nozzle is arranged on a rotary head which is connected to the drive head at its end facing away from the feed channel.
  • At least the at least one second drive is designed as an electric motor and is driven by the electrical energy from the A generator is used as an alternative.
  • a surge cleaner is provided, in which the movement of the nozzle around the second axis is caused by the recoil of the cleaning fluid escaping from the nozzle.
  • This is preferably additionally equipped with sensors for contamination, temperature, rotation speed, flow rate, etc., as well as with process technology.
  • the turbine arrangement can also be coupled to the downstream units, in particular the generator, via a controllable coupling.
  • the turbine arrangement forms the first drive for executing the rotary movement, preferably via a gear for adjusting the speed, of the at least one nozzle about the first axis.
  • the turbine can be coupled to the rotary head or the upstream gear via a particularly controllable coupling.
  • both axles, the first and second are electrically driven, so that the turbine assembly is only coupled to the generator, and the generated electrical energy is used to drive both axles via electric motors.
  • This also allows for more sophisticated cleaning strategies, such as pulse-pause operation.
  • At least one turbine has an adjustable flow guide device for varying the energy input from the volume flow into the turbine.
  • This device can be designed, for example, as a valve in the volume flow that controls the volume flow, as adjustable guide vanes in the surrounding area, particularly in the flow direction above the turbine, or as adjustable turbine blades of the turbine itself.
  • a further advantageous embodiment comprises a turbine arrangement comprising two separately rotatable turbines.
  • the first turbine simultaneously forms the first
  • the turbine drives the nozzle and enables its movement around the first axis by being coupled to the mechanical gearbox.
  • the second turbine drives the generator. This separation allows both turbines to be controlled separately and independently of each other, particularly fluidically, and separates the movement of the nozzle around the first axis from the generation of electrical energy.
  • a single turbine drives the generator and simultaneously provides the mechanical drive for the rotational movement of the nozzle around the first axis.
  • a preferred embodiment provides that the turbine assembly is driven by cleaning fluid while the cleaning fluid is fed to the at least one nozzle.
  • the turbine assembly is arranged in the main inflow of the cleaning agent.
  • two nozzles are included, each with a separately controllable second drive. These nozzles can also be double or multiple, so that each of the second drives, which serve to execute the pivoting or rotating movement around the second axis, moves a double or multiple nozzle.
  • a further preferred embodiment provides at least one control device for preferably state-based control of the cleaning process.
  • the control device also includes at least one sensor device, wherein the sensor device comprises at least one contamination sensor and at least one light source, and wherein the sensor device is connected to the control device at least for transmitting sensor data.
  • the control device is configured to execute at least one computer program.
  • the contamination sensor particularly designed as an optical sensor, for example a camera, scans the environment for contaminated areas.
  • the function of this optical sensor is preferably based on a luminescence effect. For example, a light spectrum is emitted that produces an easily detectable luminescence effect in the presence of the expected contamination (e.g., bacterial growth).
  • the expected contamination e.g., bacterial growth
  • the device for detecting adhesions is designed as an optical detector utilizing a luminescence effect of the adhesion caused by light radiation emitted by the cleaning device or in the application area.
  • the wavelength can, for example, be outside the visible spectrum and at least partially encompass the UV or IR spectrum.
  • the wavelength emitted by the illumination device is matched to the type of adhesion to utilize a luminescent effect of the adhesion.
  • certain bacterial plaques can exhibit a luminescent effect under UV light and are thus easily detectable with an optical detector provided by the invention.
  • the image obtained is easy to evaluate, and the result can be incorporated into a control process.
  • the device for detecting adhesions is designed in such a way that NIR or MIR spectroscopy can be carried out using the reflection method.
  • the sensor device is connected to the control device for transmitting sensor data.
  • one or more computer programs run in the control device, in particular two computer programs: one that controls the cleaning process and another that performs reinforcement learning as a form of machine learning to further optimize the cleaning process.
  • the control device has sufficiently powerful computer components, at least one processor and one RAM.
  • the computer program(s) running in the control system can also be outsourced externally to a separate server that has the necessary or higher computing capacity.
  • the control device only needs to perform simple control tasks and collects data from the contamination sensor to send it to the server.
  • execution on the separate server is also considered execution in the control device.
  • control device controls at least the at least one second drive, converts a constant voltage for battery charging, and manages energy.
  • the adjustable flow guide device if implemented, is also preferably controlled by the control device.
  • the battery serves in particular as a buffer and as a start-up aid for the process sensor system, which includes the sensors that monitor the cleaning process.
  • the sensors detect, in particular, the temperature and flow rate of the cleaning fluid and/or the rotation speed of the nozzle around the two axes.
  • the battery and generator are connected to the process sensors. It has also proven advantageous to use these sensors to perform follow-up checks for residual contamination. Even after the cleaning process has ended and the turbine is stopped, these checks can still be performed using the energy stored in the battery. The remaining energy is used during the next cleaning process to restart the system, ensuring controlled cleaning from the very beginning.
  • Reinforcement learning also known as reinforcement learning, refers to a series of machine learning methods in which an agent independently learns a strategy to maximize received rewards. Instead of being shown which action is best in which situation, the agent receives a reward at specific times, which may also be negative. Based on these rewards, the agent approximates a utility function that describes the value of a specific state or action. Reinforcement learning is used in the present invention to perform parameter optimization (e.g., water pressure, water temperature, cleaning additives, waiting times, cleaning paths, etc.). This means that, based on the data from the contamination sensor, an optimization The goal is to use machine learning to specify an optimized cleaning program. A cost function minimizes the water consumption and time required while simultaneously delivering a clean tank. Furthermore, the cleaning parameters can be adjusted during the cleaning process. Unlike deep learning, the use of reinforcement learning avoids the significant effort required, as deep learning requires hundreds of trials on a large scale.
  • parameter optimization e.g., water pressure, water temperature, cleaning additives, waiting times, cleaning paths, etc.
  • Data-driven systems are capable of identifying patterns from the diversity of real-world situations.
  • machine learning software can independently recognize patterns in the cleaning parameters. Thus, it can be improved through training and ultimately delivers optimized cleaning paths.
  • the recognized patterns are used for control and regulation.
  • the optimization of cleaning parameters should preferably be performed on a separate server to ensure the necessary resources are available.
  • the data from the contamination sensor(s) and the process data are sent to the server.
  • the software concept can be implemented as hardware in the control and monitoring device or as software running on a computer.
  • a rotary head is arranged at a first end of the telescopic arm of the cleaning system, which is preferably designed as a tank cleaner.
  • the telescopic arm can change the length it extends into a space to be cleaned and thus position the rotary head variably in a longitudinal direction within the space.
  • a ratio of the rotational speeds about the first axis to the rotational speed about the second axis in the range of 20:1 to 2000:1 should be maintained by the control device with the aim of achieving a helical jet path, in which the container is cleaned from top (container ceiling) to bottom (container floor) or from one side to the other using one or more helical paths.
  • the selected ratio can take into account the dimensions of the respective container, room, or tank, the distance of the outlet nozzles from the wall, and/or the number of nozzles.
  • the nozzle is moved in discrete steps by one angular step each.
  • the telescopic arm changes its length protruding into the interior of the container or tank and thus specifically positions the rotating head.
  • a preferred embodiment of the device according to the invention comprises the control device, which is connected to a preferably integrated process technology for performing additional functions, controls these functions, and reads their states in order to supply them to a display or data memory and/or to process them in the control device itself as part of the control processes.
  • the integrated process technology comprises, for example, a closing valve arranged directly in front of the nozzle in the direction of flow of the cleaning fluid, which protects against the unwanted penetration of a product located in the container to be cleaned later during the production phase.
  • the integrated process technology also comprises nozzle valves arranged in the supply line of the cleaning fluid to the nozzle in order to be able to switch individual nozzles on or off as required. Different cleaning agents can also be supplied, provided that separate supply lines are provided for this purpose.
  • the object of the invention is further achieved by a method for cleaning the interior of containers using a device as described above with all its embodiments.
  • the at least one nozzle is rotated about the first axis by the first drive and about the second axis by the second drive.
  • the drives, in particular the second drive are controlled by the control device in such a way that the nozzle is rotated about the first axis independently of the speed of the nozzle about the second axis.
  • the advantages of the invention lie in the high degree of flexibility in defining the cleaning paths, allowing efficient, high-quality cleaning with minimal material and time expenditure. Furthermore, no electrical power supply is required, which reduces susceptibility to failure and simplifies installation.
  • Fig. 1 shows a schematic sectional view of an embodiment of a device according to the invention for cleaning the inside of containers, hereinafter referred to as cleaning system 1, with a mechanical drive of the first axis 34, wherein the rotary head 4 is rotated.
  • cleaning system 1 a cleaning fluid flows in via the interior of the telescopic arm 2, the feed channel 3.
  • This fluid strikes the turbine arrangement 20 in a drive head 5 and sets the turbine 22 in rotation.
  • the cleaning fluid After the cleaning fluid has passed through the turbine arrangement 20, it flows through further fluid passages 3 into the rotary head 4 and from there into the nozzle arms 8, to ultimately exit the nozzles 6 as a jet 10.
  • the nozzles 6 are designed as double nozzles, with two nozzles 6 each performing a similar movement around the second axis 36.
  • the turbine assembly 20 simultaneously moves the generator 26, which is also arranged in the drive head 5, and the rotary head 4.
  • the rotational movement is transmitted from the turbine 22 to the generator 26 via the drive shaft 16.
  • the rotary movement of the turbine 22 is first transmitted via the drive shaft 16 to the gearbox 14, where the speed is reduced, in order to then move the rotary head 4 about the first axis 34 at a correspondingly reduced speed.
  • the nozzles 6 which are arranged at the end of the nozzle arm 8, around the first axis 34, which runs vertically here.
  • the nozzles 6 can also be pivoted about the second axis 36, which runs horizontally here.
  • they are driven by the second drive 32, which is designed as an electric motor and is connected to the nozzle arm 8 via the drive shaft 16.
  • the second drive 32 is connected via an electrical line 28 to a control device 12, which also has a battery for storing electrical energy.
  • the control device 12 is supplied with electrical energy by the generator 26.
  • nozzle arms 8, each with a drive 32 are located on both sides of the rotary head 4. Both drives 32 can be controlled individually and, in particular, in a freely selected manner depending on the rotation of the rotary head 4 about the first axis 34 in order to achieve the desired cleaning pattern on the surface impinged by the jet 10. Only as much electrical energy needs to be generated by the generator 26 as the two drives 32 require.
  • Fig. 2 shows schematically a sectional view of an embodiment of a cleaning system 1 according to the invention with electric drive of both axes 34, 36.
  • a first drive 30 which is also designed as an electric motor.
  • the drive 30 is also electrically connected to the control device 12 and receives from there the energy required for the drive, which is provided in a controlled manner.
  • the drive shaft 16 between the turbine 22 and the generator 26 is therefore not set in the direction of the rotary head. 4. Shown in Fig. 2 nor the turbine bearing 21, which holds the turbine 22 and the generator 26 in the intended position.
  • the illustrated embodiment offers considerable freedom in controlling the various drives 30, 32, but an additional electric motor and thus the provision of higher electrical power are required.
  • Fig. 3 shows a schematic sectional view of an embodiment of a cleaning system 1 according to the invention with separate turbines 22, 24.
  • the first turbine 22 is connected to an internal shaft 16, which transmits the rotation of the turbine 22 to the gear 14, which then causes the rotary head 4 to rotate about the first axis 34.
  • the second turbine 24, is connected to a hollow shaft 17, in which the internal shaft 16 runs and which transmits the rotary movement exclusively to the generator 26.
  • the electrical energy generated there is in turn transmitted to the control device 12, which in turn controls the drives 32 in the rotary head 4 to cause the pivoting movement of the nozzle arms 8.
  • the speed of turbine 22 can be influenced, for example, by slowing it down and reducing the speed around the first axis 34, while at the same time the generation of electrical energy via turbine 24 can continue unaffected.
  • Fig. 4 shows schematically a sectional view of an embodiment of a cleaning system 1 according to the invention comprising a flow guide device 25, while otherwise the design of that from Fig. 1
  • the additionally installed flow guide device 25 allows the speed of the turbine 22 to be influenced without the need for a mechanical braking device. This could contaminate the cleaning fluid with abrasion debris if it is surrounded by the cleaning fluid.
  • Such a flow guide device 25 is also conceivable for the embodiments according to the Figures 2 and 3 .
  • the flow of the cleaning fluid can also be influenced via a valve in the supply channel 3, which is also not shown here.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cleaning In General (AREA)

Abstract

Vorrichtung (1) und Verfahren zur Innenreinigung von Behältern, umfassend einen Zielstrahlreiniger, der seinerseits wenigstens eine Düse (6) zur Abgabe von Reinigungsflüssigkeit in Form eines Strahls (10) umfasst, wobei der mindestens einen Düse (6) über einen Zuführkanal (3) die Reinigungsflüssigkeit zugeführt wird, wobei eine Antriebseinrichtung und eine Steuerungseinrichtung (12) zum Steuern der Antriebseinrichtung eine Bewegung der Düse (6) um mindestens zwei Achsen (34, 36) ermöglichen, wobei die mindestens zwei Achsen (34, 36), eine erste Achse (34) und eine zweite Achse (36), in einem Winkel zueinander ausgerichtet sind, der es ermöglicht, dass die Düse (6) in einem frei wählbaren Winkel im Raum auszurichten, wobei die Antriebseinrichtung einen ersten Antrieb (30) zum Ausführen der Drehbewegung der wenigstens einen Düse (6) um die erste Achse (34) und wenigstens einen zweiten Antrieb (32) zum Ausführen der Drehbewegung der Düse (6) um die zweite Achse (36) aufweist, wobei der wenigstens eine zweite Antrieb (32) zur unabhängigen Drehbewegung der Düse (6) zumindest um die zweite Achse (36) unabhängig steuerbar ist, und zwar derart, dass der aus der Düse (6) austretende Strahl (10) eine Bahn mit einem flexiblen Verlauf beschreiben kann. Nach der Erfindung ist der Zuführkanal (3) mit einer fluidgetriebenen Turbinenanordnung (20) strömungsmechanisch verbunden. Die Turbinenanordnung (20) wird von Reinigungsflüssigkeit durchströmt und wenigstens eine Turbine (22, 24) der Turbinenanordnung (20) bewegt, während die Reinigungsflüssigkeit der wenigstens einen Düse (6) zugeleitet wird. Die wenigstens eine Turbine (22, 24) treibt einen Generator (26) zur Erzeugung von Elektroenergie an.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Innenreinigung von Behältern, umfassend einen Zielstrahlreiniger, der seinerseits wenigstens eine Düse zur Abgabe von Reinigungsflüssigkeit in Form eines Strahls umfasst, wobei der mindestens einen Düse über einen Zuführkanal die Reinigungsflüssigkeit zugeführt wird. Eine Antriebseinrichtung und eine Steuerungseinrichtung zum Steuern der Antriebseinrichtung ermöglichen eine Bewegung der Düse um mindestens zwei Achsen, wobei die mindestens zwei Achsen, eine erste Achse und eine zweite Achse, in einem Winkel zueinander ausgerichtet sind, der es ermöglicht, die Düse in einem frei wählbaren Winkel im Raum auszurichten. Die Antriebseinrichtung weist einen ersten Antrieb zum Ausführen der Drehbewegung der wenigstens einen Düse um die erste Achse und wenigstens einen zweiten Antrieb zum Ausführen der Drehbewegung der Düse um die zweite Achse auf. Der wenigstens eine zweite Antrieb ist zur unabhängigen Drehbewegung der Düse zumindest um die zweite Achse unabhängig steuerbar, und zwar derart, dass der aus der Düse austretende Strahl eine Bahn mit einem flexiblen Verlauf beschreiben kann.
  • Die Vorrichtung umfasst eine Antriebseinrichtung und eine Steuerungseinrichtung zum Steuern der Antriebseinrichtung. Die Antriebseinrichtung weist einen ersten Antrieb zum Ausführen der Drehbewegung der wenigstens einen Düse um die erste Achse und wenigstens einen zweiten Antrieb zum Ausführen der Drehbewegung der Düse um die zweite Achse auf. Die erste und die zweite Achse sind vorzugsweise senkrecht zueinander ausgerichtet.
  • Der erste und der wenigstens eine zweite Antrieb sind vorzugsweise zur unabhängigen Drehbewegung der Düse um mindestens die zweite Achse unabhängig steuerbar, und zwar derart, dass der aus der Düse austretende Strahl eine Bahn mit einem flexiblen Verlauf, einer hohen Flexibilität bei der Bahnplanung, insbesondere innerhalb des Raums, Behälters oder Tanks, beschreiben kann. Die Vorrichtung soll aufgrund ihrer Bewegungscharakteristik ein gerichtetes helixförmiges Reinigungsmuster auf den Behälteroberflächen von einem Start- zu einem Endpunkt (z. B. von oben nach unten) ausbilden, alternativ auch ein Ringmuster, ein gezacktes Ringmuster oder andere geeignete Muster.
  • STAND DER TECHNIK
  • Bei der automatisierten Reinigung von vornehmlich großen oder schwer zu reinigenden Behältern und Tanks kommen sogenannte Zielstrahlreiniger zum Einsatz. Diese sind zweiachsig rotierende Reinigungssysteme, die entweder durch die einströmende Reinigungsflüssigkeit selbst, wobei im Falle von Schwallreinigern die austretende Flüssigkeit einen Rückstoß erzeugt, oder auf andere Weise angetrieben werden. Bei flüssigkeitsangetriebenen Zielstrahlreinigern erfolgt der Antrieb auch mittels einer Turbine um die vertikale Achse. Vorzugsweise ist der Schwallreiniger mit Sensorik für Verschmutzung, Temperatur, Rotationsgeschwindigkeit, Durchfluss o. ä. bzw. mit Prozesstechnik ausgestattet.
  • Zur Übertragung der Drehbewegung auf die zweite Achse (horizontal, 90° zur ersten Achse) wurden nach dem Stand der Technik vornehmlich komplexe mechanische Getriebe eingesetzt, die zumeist ein Übersetzungsverhältnis von etwa, jedoch nicht genau 1:1 erreichen. Somit dreht sich die eine Achse geringfügig schneller, als die andere. Aufgrund dieser Differenz kann über wenige Vollstrahldüsen das typische Reinigungs- bzw. Netzmuster auf der Behälterinnenwand ausgebildet werden. Dabei überschneiden sich allerdings Bereiche, die mehrfach von dem Flüssigkeitsstrahl des Reinigungsmittels überstrichen werden.
  • Dieses typische Netzmuster, das während der Reinigung mit jeder Umdrehung um die vertikale Achse immer engmaschiger wird, hat jedoch entscheidende Effizienznachteile. Die Bahnen schneiden sich permanent, wodurch einzelne Bereiche stärker als nötig gereinigt werden. Dadurch werden die Ressourcen, insbesondere Zeit, Reinigungsmittel, Wasser und Energie, nicht effizient genutzt.
  • Abhilfe kann der Einsatz eines Zielstrahlreinigers mit einer helixförmigen Strahlbahn schaffen, bei dem die Wirkung darin besteht, dass Behälter bzw. Tanks von oben (Behälterdecke) nach unten (Behälterboden) bzw. von einer zur anderen Seite mittels einer oder mehrerer Helixbahnen gereinigt werden können. Es kommt nicht, wie bei herkömmlichen Strahlbahnen von Zielstrahlreinigern zu Kreuzungen und für das Reinigungsergebnis irrelevanten Überlappungen des Reinigungsflüssigkeitsstrahls.
  • Die Herausforderung bei der Entwicklung eines solchen Zielstrahlreinigers besteht in der Realisierung des benötigten hohen Übersetzungsverhältnisses zwischen der vertikalen und der horizontalen Drehachse und der gleichzeitigen Einhaltung einer kompakten Bauweise.
  • Die Vorteile von Reinigern mit Helixbahn sind:
    • keine Mehrfachüberspritzung bzw. überlappende Reinigung, was zu kürzeren Reinigungszeiten und dadurch verringertem Einsatz an (Ab-) Wasser, Reinigungschemie, Energie führt sowie eine höhere Anlagenverfügbarkeit zur Folge hat;
    • Erhöhung der Schwallreinigungseffekte (gleichmäßig, schwallweises Überströmen der Oberflächen mit abfließendem Reinigungsflüssigkeit), was zu einer schnelleren Reinigung, vor allem im Mantelbereich der Behälter, durch Vorschädigung der Verschmutzung führt;
    • bereits gereinigte Bereiche werden nicht systematisch wieder von einem Gemisch aus Reinigungsflüssigkeit und Verschmutzung überströmt;
    • gelöste Verschmutzung wird durch kreisende Bewegung der Flüssigkeit gezielt zum Abfluss hin ausgetragen.
  • Den geschilderten technischen Problemen bzw. Herausforderungen wird derzeit nur mit Zielstrahlreinigern in Großbauweise (z. B. für die Reinigung von Öltankern) mit elektromagnetischer Hysteresekupplung und nur einer Düse begegnet. Dabei wird die beschriebene Helixbahn ("Helical cleaning pattern"), wie bereits erläutert abgefahren und das für das hohe Übersetzungsverhältnis zuständige Getriebe ist außerhalb des Tanks angebracht.
  • Weitere Zielstrahlreiniger sind aus dem Stand der Technik bekannt. Nach der Druckschrift DE 10 2015 206 987 A1 sind das rohrförmige Element (3) und das mindestens eine Rotorelement (2) über ein Getriebe miteinander verbunden. Das Getriebe bewirkt eine Drehbewegung des rohrförmigen Elements (3) parallel zur mittleren Längsachse des rohrförmigen Elements (3) und eine Drehbewegung des mindestens einen Rotorelements (2) senkrecht zur Längsachse des rohrförmigen Elements (3) mit mindestens zwei unterschiedlichen Übersetzungsstufen. Mit der Drehbewegung des rohrförmigen Elements (3) ist eine Rotation des Rotorelements (2) oder mit einer Drehbewegung des Rotorelements (2) eine Rotation des rohrförmigen Elements (3) erreichbar. Hier sind zwar zwei unterschiedliche Übersetzungsstufen einstellbar. Darüber hinaus kann das Reinigungsbild jedoch nicht variiert werden und die Probleme des Stands der Technik allenfalls abgemildert werden. Nachteilig ist weiterhin, dass mit größerem Düsenabstand der Bahnabstand steigt, wobei bei größerem Düsenabstand zusätzlich die Reinigungswirkung abnimmt. Dies liegt in einem geringeren Aufpralldruck und einer höheren Umfangsgeschwindigkeit auf der Tankoberfläche begründet. Dies ließe sich nur durch einen geringeren Bahnabstand kompensieren für die gleiche Reinigungswirkung. Ebenso lässt sich die Reinigungsintensität für schwerer zu reinigende Bereiche (z. B. Prozessstutzenkreis) durch einen verringerten Bahnabstand oder mehrmaliges Überfahren nicht anforderungsgerecht erhöhen.
  • Noch ein anderes, aus der Druckschrift EP 892 685 B1 bekanntes System ist derzeit in der Lage, optimierte Helixbahnen abzufahren. Dies betrifft jedoch einen Zielstrahlreiniger, bei dem sogar beide Achsen aktiv und unabhängig voneinander angetrieben werden, d.h. sie sind nicht über ein Getriebe gekoppelt. Somit können beliebige Bewegungsprofile abgefahren werden. Aufgrund des hohen konstruktiven Aufwands beim Antrieb der zweiten Achse im Nassbereich ist das beschriebene System sehr komplex sowie teuer und erscheint somit als noch wenig praxisrelevant.
  • Eine weitere Reinigungsvorrichtung ist in der Druckschrift EP 3 517 226 A2 beschrieben. Diese Reinigungsvorrichtung zur Reinigung mit einer Reinigungsflüssigkeit, insbesondere zur Reinigung von Hohlkörpern, umfasst einen rohrförmigen Abschnitt, einen um eine erste Rotationsachse rotierbaren Reinigungskopf an einem Reinigungskopfendbereich des rohrförmigen Abschnitts, mindestens einen um eine zumindest im Wesentlichen senkrecht zur ersten Rotationsachse ausgerichtete zweite Rotationsachse rotierbaren Sprüharm am Reinigungskopf, eine Antriebsvorrichtung zum Antrieb des Reinigungskopfes und des Sprüharms an einem dem Reinigungskopfendbereich gegenüberliegenden Antriebsendbereich des rohrförmigen Abschnitts und eine Reinigungsflüssigkeitsleitung für die Reinigungsflüssigkeit, welche durch den rohrförmigen Abschnitt hindurch verläuft. Vorgeschlagen wird ein Verlauf der Reinigungsflüssigkeitsleitung zudem durch den Reinigungskopf und den Sprüharm hindurch, bevor sie in mindestens einer Austrittsöffnung mündet, wobei die Reinigungsflüssigkeitsleitung gegenüber einem Reinigungsvorrichtungsinnenraum flüssigkeitsdicht ausgebildet ist. Alle Reinigungsvorrichtungskomponenten sind außerhalb der Reinigungsflüssigkeitsleitung angeordnet. Der Antrieb des um die zweite Rotationsachse rotierbaren Sprüharms erfolgt über Getriebe und Wellen von einer zentralen Motoranordnung im oberen Bereich der Reinigungsvorrichtung, der außerhalb des Hohlkörpers angeordnet ist.
  • AUFGABE
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, die Bahn eines Zielstrahlreiniger flexibel zu steuern und hierfür eine Vorrichtung anzubieten, die einfach aufgebaut ist, insbesondere keine Anforderungen an die Energieversorgung stellt und im Reinigungsmittel keine Verunreinigungen verursacht.
  • VORRICHTUNG
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer Vorrichtung zur Innenreinigung von Behältern gelöst, die einen Zielstrahlreiniger umfasst, der seinerseits wenigstens eine Düse zur Abgabe von Reinigungsflüssigkeit in Form eines Strahls umfasst, wobei der mindestens einen Düse über einen Zuführkanal die Reinigungsflüssigkeit zugeführt wird. Eine Antriebseinrichtung ermöglicht eine Bewegung der Düse um mindestens zwei Achsen, wobei die mindestens zwei Achsen, eine erste Achse und eine zweite Achse, in einem Winkel zueinander ausgerichtet sind, der es ermöglicht, dass die Düse in verschiedene, vorzugsweise in jede beliebige Richtung positioniert bzw. frei im Raum, in einem frei wählbaren Winkel, ausgerichtet werden kann.
  • Die Antriebseinrichtung weist einen ersten Antrieb zum Ausführen der Drehbewegung der wenigstens einen Düse um die erste Achse und wenigstens einen zweiten Antrieb zum Ausführen der Dreh- oder Schwenkbewegung der Düse um die zweite Achse auf. Der wenigstens eine zweite Antrieb sind zur unabhängigen Drehbewegung der Düse um mindestens die zumeist horizontale zweite Achse unabhängig steuerbar, und zwar derart, dass der aus der Düse austretende Strahl jede beliebige Bahn, insbesondere innerhalb des Behälters, eines Raums oder Tanks, beschreiben kann. In alternativen Ausführungsformen kann auch der erste Antrieb zur Bewegung um die zumeist vertikale erste Achse steuerbar sein. Eine Steuerungseinrichtung dient zum Steuern der Antriebseinrichtung.
  • Nach der Erfindung ist der Zuführkanal für das Reinigungsfluid mit einer fluidgetriebenen Turbinenanordnung strömungsmechanisch verbunden. Insbesondere ist die Turbinenanordnung in dem Zuführkanal selbst angeordnet, kann aber auch in einem Bypass angeordnet sein oder ihr wird auf andere Weise das Reinigungsfluid zugeleitet. Die Turbinenanordnung wird jedenfalls von Reinigungsflüssigkeit durchströmt und bewegt wenigstens eine Turbine, die wesentlicher Bestandteil der Turbinenanordnung ist, während die Reinigungsflüssigkeit der wenigstens einen Düse zugeleitet wird. Die Turbine ist vorzugsweise mit mehreren radial abragenden Turbinenschaufeln ausgestattet, durch die aus dem Fluidstrom das Drehmoment gewonnen wird. Die Turbinenschaufeln können auch schraubenförmig ausgeführt und die Turbine entlang der Strömungsrichtung gestreckt sein, sodass auch bei geringer Strömungsgeschwindigkeit ein hohes Drehmoment gewonnen werden kann.
  • Die Turbine kann auch als Lanzenturbine so ausgeführt sein, dass wenigstens eine Antriebsdüse an einem Rotorelement, insbesondere wenigstens einer Turbinenlanze, angeordnet ist und ein tangentialer Austritt wenigstens eines Teils des Reinigungsmittels aus der Antriebsdüse für einen Vortrieb und damit zur Drehung der Lanzenturbine sorgt. Durch Steuerung der Menge an Reinigungsmittel kann die Drehzahl der Lanzenturbine eingestellt werden. Die Drehmomente des Antriebs der Lanzenturbine wirken über den Hebelarm, der durch den Abstand der Austrittsdüsen zur Rotationsachse der Lanzenturbine vorgegeben ist, in Verbindung mit dem Druck der Reinigungsflüssigkeit und dem aus den Antriebsdüsen austretenden Volumenstrom der Reinigungsflüssigkeit.
  • Die wenigstens eine Turbine treibt einen Generator zur Erzeugung von Elektroenergie an. Die Elektroenergie wird für den Betrieb einer Steuerungseinrichtung und von Sensoren, aber auch von Antriebsmotoren, wie nachfolgend näher ausgeführt.
  • Nach einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst der erste Antrieb ein Zykloidgetriebe, über das die Übertragung der Drehbewegung der Turbinenanordnung auf die wenigstens eine Düse und deren Drehbewegung um die erste Achse erfolgen, wobei in einem Antriebskopf zumindest die Turbinenanordnung, der Generator, die Steuerungseinrichtung, das Zykloidgetriebe und der wenigstens eine zweite Antrieb angeordnet sind, und wobei die wenigstens eine Düse an einem Rotationskopf angeordnet ist, der mit dem Antriebskopf an dessen vom Zuführkanal abgewandten Ende verbunden ist.
  • Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung wird zumindest der wenigstens eine zweite Antrieb als Elektromotor ausgebildet ist und durch die Elektroenergie aus dem Generator angetrieben. Alternativ dazu ist ein Schwallreiniger vorgesehen, bei dem die Bewegung der Düse um die zweite Achse durch den Rückstoß der aus der Düse austretenden Reinigungsflüssigkeit hervorgerufen wird. Bevorzugt ist dieser zusätzlich mit Sensoreinrichtungen für Verschmutzung, Temperatur, Rotationsgeschwindigkeit, Durchfluss o. ä. sowie darüber hinaus mit Prozesstechnik ausgestattet.
  • Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Innenreinigung von Behältern, kann die Turbinenanordnung auch über eine steuerbare Kupplung an die nachfolgenden Aggregate, insbesondere den Generator, angekuppelt sein.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung können mit in den untergeordneten Ansprüchen bezeichneten Merkmalen realisiert werden. So hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Turbinenanordnung den ersten Antrieb zum Ausführen der Drehbewegung, vorzugsweise über ein Getriebe zur Anpassung der Drehzahl, der wenigstens einen Düse um die erste Achse bildet. Insoweit besteht eine direkte mechanische Verbindung von der Turbine zum Rotationskopf bzw. dem Antrieb der Bewegung um die erste Achse im Allgemeinen. Auch in diesem Fall kann die Turbine über eine insbesondere steuerbare Kupplung an den Rotationskopf bzw. das vorgelagerte Getriebe angekuppelt sein.
  • Nach einer alternativen Ausführungsform werden beide Achsen, die erste und die zweite Achse, elektrisch angetrieben, sodass die Turbinenanordnung nur mit dem Generator gekoppelt ist und die erzeugte Elektroenergie dazu dient, den Antrieb beider Achsen über Elektromotoren sicherzustellen. Dadurch können auch schalttechnisch anspruchsvollere Strategien für die Reinigung, z. B. Puls-Pause-Betrieb, angewendet werden.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform weist wenigstens eine Turbine eine verstellbare Strömungsleiteinrichtung zur Variation des Energieeintrags aus dem Volumenstrom in die Turbine auf. Diese Einrichtung kann z. B. als Ventil im Volumenstrom, das den Volumenstrom steuert, als verstellbare Leitschaufeln im Umfeld, insbesondere in Strömungsrichtung über der Turbine oder als verstellbare Turbinenschaufeln der Turbine selbst ausgeführt sein.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform weist eine Turbinenanordnung auf, die zwei separat drehbare Turbinen aufweist. Die erste Turbine bildet zugleich den ersten Antrieb und ermöglicht die Bewegung der Düse um die erste Achse, indem sie mit dem mechanischen Getriebe gekoppelt ist. Die zweite Turbine treibt den Generator an. Durch die Trennung können beide Turbinen gesondert und unabhängig voneinander insbesondere strömungsmechanisch gesteuert werden und die Bewegung der Düse um die erste Achse von der Erzeugung von Elektroenergie getrennt werden. Alternativ treibt eine einzige Turbine den Generator an und übernimmt zugleich den mechanischen Antrieb der Drehbewegung der Düse um die erste Achse.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die Turbinenanordnung von Reinigungsflüssigkeit durchströmt und angetrieben wird, während die Reinigungsflüssigkeit der wenigstens einen Düse zugeleitet wird. Die Turbinenanordnung ist dazu im Hauptzustrom des Reinigungsmittels angeordnet.
  • Nach einer vorteilhaften Weiterbildung sind zwei Düsen mit jeweils einem gesondert steuerbaren zweiten Antrieb umfasst. Diese Düsen können auch doppelt oder mehrfach ausgeführt sein, sodass jeder der zweiten Antriebe, die der Ausführung der Schwenk- oder Drehbewegung um die zweite Achse dienen, eine Doppel- oder Mehrfachdüse bewegt.
  • Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht zumindest eine Steuerungseinrichtung zur vorzugsweise zustandsbasierten Regelung des Reinigungsprozesses vor. Vorteilhafterweise ist von der Steuerungseinrichtung zudem wenigstens eine Sensoreinrichtung umfasst, wobei die Sensoreinrichtung wenigstens einen Verschmutzungssensor und wenigstens eine Lichtquelle umfasst, und wobei die Sensoreinrichtung mit der Steuerungseinrichtung zumindest zur Übertragung von Sensordaten verbunden ist, wobei die Steuerungseinrichtung zur Ausführung wenigstes eines Computerprogramms eingerichtet ist.
  • Der Verschmutzungssensor, insbesondere als optischer Sensor, beispielsweise eine Kamera, ausgeführt, sucht die Umgebung nach verschmutzten Bereichen ab. Bevorzugt beruht die Funktion dieses optischen Sensors auf einem Lumineszenzeffekt. Dabei wird beispielsweise ein Lichtspektrum ausgesandt, das bei der erwartbaren Verschmutzung (z. B. Bakterienbelag) einen einfach detektierbaren Lumineszenzeffekt hervorruft. Alternativ dazu ist es auch möglich, ein Mittel auf die zu prüfende Oberfläche aufzutragen, das bei der vorgesehenen Beleuchtung in Zusammenwirken mit der zu entfernenden Verschmutzung einen Lumineszenzeffekt hervorruft. Als vorteilhaft hat sich auch die Verarbeitung von Aufnahmen bei unterschiedlichen Lichtspektren erwiesen. Auf diese Weise können bedarfsgerecht nur die Bereiche gereinigt werden, welche auch verschmutzt sind. Zudem kann der Reinigungsverlauf überwacht und der Reinigungserfolg kontrolliert werden.
  • Besonders günstig ist es deshalb, wenn die Einrichtung zur Erkennung von Anhaftungen als ein optischer Detektor unter Nutzung eines Lumineszenzeffekts der Anhaftung durch von der Reinigungsvorrichtung oder in dem Anwendungsraum emittierte Lichtstrahlung ausgeführt ist. Die Wellenlänge kann beispielsweise außerhalb des sichtbaren Spektrums liegen und zumindest teilweise das UV- oder das IR-Spektrum umfassen.
  • Bei jeder der Ausführungsformen ist die durch die Beleuchtungseinrichtung emittierte Wellenlänge mit der Art der Anhaftung insoweit abgestimmt, dass ein Lumineszenzeffekt der Anhaftung genutzt wird. Beispielsweise können bestimmte bakterielle Beläge unter UV-Licht einen Lumineszenzeffekt aufweisen und sind dadurch mit einem von der Erfindung vorgesehenen optischen Detektor gut erkennbar. Vor allem ist das gewonnene Bild gut auswertbar und das Ergebnis kann in einen Steuerungsablauf einfließen.
  • Die Einrichtung zur Erkennung von Anhaftungen ist bei einer alternativen Ausführungsform in der Weise ausgestaltet, dass NIR- oder MIR-Spektroskopie im Reflexionsverfahren ausführbar ist.
  • Die Sensoreinrichtung ist mit der Steuerungseinrichtung zur Übertragung von Sensordaten verbunden. In der Steuerungseinrichtung laufen während des Reinigungsbetriebes ein oder mehrere Computerprogramme ab, insbesondere zwei Computerprogramme, eines, das den Reinigungsprozess steuert, und ein weiteres, das bestärkendes Lernen als eine Form des maschinellen Lernens im Interesse der weiteren Optimierung des Reinigungsprozesses durchführt. Hierzu weist die Steuerungseinrichtung ausreichend leistungsstarke Computerkomponenten, zumindest einen Prozessor und einen Arbeitsspeicher, auf.
  • Das oder die in der Steuerungseinrichtung ablaufenden Computerprogramme, vor allem aber Maschinelles Lernen zur Optimierung des Reinigungsprozesses, wie unten näher beschrieben, können auch extern auf einen separaten Server ausgelagert werden, der die nötige bzw. eine höhere Rechenkapazität besitzt. In dem Fall muss die Steuerungseinrichtung nur einfache Steuerungsaufgaben übernehmen und sammelt Daten des Verschmutzungssensors, um diese an den Server zu schicken. Gemäß der vorliegenden wird auch die Ausführung auf dem separaten Server als Ausführung in der Steuerungseinrichtung angesehen.
  • Vorteilhafterweise nimmt die Steuerungseinrichtung die Steuerung zumindest des wenigstens einen zweiten Antriebs, die Wandlung einer konstanten Spannung für die Batterieladung und das Energiemanagement vor. Auch die Steuerung der verstellbaren Strömungsleiteinrichtung, soweit diese implementiert ist, erfolgt vorzugsweise mittels der Steuerungseinrichtung. Die Batterie, der Akku dient insbesondere als Puffer und als Anlaufhilfe für die Prozesssensorik, die diejenigen Sensoren umfasst, die den Reinigungsprozess überwachen. Die Sensoren erfassen insbesondere Temperatur und Durchflussmenge der Reinigungsflüssigkeit und/oder die Rotationsgeschwindigkeit der Düse um die beiden Achsen.
  • Der Akku sowie auch der Generator sind hierzu entsprechend mit der Prozesssensorik verbunden. Es hat sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, wenn die sensorische Nachkontrolle auf Restverschmutzungen hierdurch realisiert werden kann. Auch nachdem der Reinigungsprozess zum Ende gekommen ist und die Turbine steht, können mittels der in der Batterie gespeicherten Energie diese Kontrollvorgänge noch ausgeführt werden. Die danach noch verbleibende Energie dient beim nächsten Reinigungsvorgang, um einen Systemstart realisieren zu können, sodass von Anbeginn gesteuert gereinigt wird.
  • Bestärkendes Lernen, auch als verstärkendes Lernen bezeichnet (englisch reinforcement learning), steht für eine Reihe von Methoden des Maschinellen Lernens, bei denen ein Agent selbstständig eine Strategie erlernt, um erhaltene Belohnungen zu maximieren. Dabei wird dem Agenten nicht vorgezeigt, welche Aktion in welcher Situation die beste ist, sondern er erhält zu bestimmten Zeitpunkten eine Belohnung, die auch negativ sein kann. Anhand dieser Belohnungen approximiert er eine Nutzenfunktion, die beschreibt, welchen Wert ein bestimmter Zustand oder Aktion hat. Bestärkendes Lernen wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung dafür eingesetzt, eine Parameteroptimierung (z. B. Wasserdruck, Wassertemperatur, Reinigungszusätze, Wartezeiten, Reinigungsbahnen u. Ä.) durchzuführen. Das bedeutet, dass auf Basis der Daten des Verschmutzungssensors eine Optimierung mittels Maschinellem Lernen durchgeführt werden soll, welche ein optimiertes Reinigungsprogramm vorgibt. Dabei werden mittels einer Kostenfunktion die Parameter Wasserverbrauch und benötigte Zeit minimiert und zeitgleich ein sauberer Tank geliefert. Außerdem können während des Reinigungsprozesses die Reinigungsparameter angepasst werden. Der Einsatz von bestärkendem Lernen vermeidet im Unterschied zu Deep Learning größeren Aufwand, da beim Deep Learning hunderte von Versuchen im großen Maßstab erfordert.
  • Datengetriebene Systeme sind in der Lage, aus der Vielfältigkeit realer Situationen Muster zu identifizieren. Mittels des bestärkenden Lernens, wie es für die vorliegende Erfindung angewendet wird, kann eine Machine-Learning-Software selbstständig Muster in den Reinigungsparametern erkennen. Somit kann sie durch ein Training verbessert werden und liefert im Endergebnis optimierte Reinigungsbahnen. Die erkannten Muster werden zur Steuerung und Regelung herangezogen.
  • Die Optimierung der Reinigungsparameter, das Maschinelle Lernen, soll vorzugsweise auf einem separaten Server durchgeführt werden, damit die notwendigen Ressourcen zur Verfügung stehen. Dafür werden die Daten des oder der Verschmutzungssensoren und die Prozessdaten an den Server geschickt. Das Softwarekonzept kann als Hardware, in der Steuerungs- und Steuerungseinrichtung, implementiert sein oder als Software implementiert auf einem Computer ablaufen.
  • Vorzugsweise ist ein Rotationskopf an einem ersten Ende des Teleskoparms des Reinigungssystems, das vorzugsweise als Tankreiniger ausgeführt ist, angeordnet. Der Teleskoparm kann seine in einen zu reinigenden Raum einragende Länge ändern und damit den Rotationskopf in dem Raum in einer Längsrichtung veränderlich positionieren. Vorteilhaft sollte ein Verhältnis der Drehzahlen um die erste Achse in Bezug zur Drehzahl um die zweite Achse im Bereich 20:1 bis 2000:1 durch die Steuerungseinrichtung mit dem Ziel einer helixförmigen Strahlbahn, bei dem der Behälter von oben (Behälterdecke) nach unten (Behälterboden) bzw. von einer zur anderen Seite mittels einer oder mehrerer Helixbahnen gereinigt werden, eingehalten werden können. Das jeweils gewählte Verhältnis kann die Dimensionierung des jeweiligen Behälters, Raums oder Tanks, den Abstand der Austrittsdüsen zur Wand und/oder die Anzahl der Düsen berücksichtigen. Bei gezackter Helix, wenn die Düse zwar eine Helixbahn beschreibt, währenddessen aber schnell hin und her bewegt wird, ergibt sich ebenfalls kein Übersetzungsverhältnis im Wortsinn.
  • Soweit das Reinigungssystem ausgeführt ist zu ringförmiger Reinigung anstelle einer helixförmigen Strahlbahn, wird die Düse in diskreten Schritten um jeweils einen Winkelschritt versetzt.
  • Um eine grobe Positionierung des Zielstrahlreinigers in dem zu reinigenden Bereich, z. B. einem Behälter oder Tank, zu erreichen, ändert der Teleskoparm seine in den Innenraum des Behälters oder Tanks ragende Länge und positioniert damit speziell den Rotationskopf.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst die Steuerungseinrichtung, die mit einer vorzugsweise integrierten Prozesstechnik zum Ausführen zusätzlicher Funktionen verbunden ist, diese ansteuert und deren Zustände ausliest, um sie einer Anzeige oder einem Datenspeicher zuzuführen und/oder sie in der Steuerungseinrichtung im Rahmen der Steuerungsvorgänge selbst zu verarbeiten. Die integrierte Prozesstechnik umfasst dabei beispielsweise ein unmittelbar in Strömungsrichtung der Reinigungsflüssigkeit vor der Düse angeordnetes Verschließventil, das gegen ein unerwünschtes Eindringen eines Produkts, das sich in dem zu später reinigenden Behälter während der Produktionsphase befindet, schützt. Weiter umfasst die integrierte Prozesstechnik Düsenventile, die in der Zuleitung der Reinigungsflüssigkeit zur Düse angeordnet sind, um einzelne Düsen nach Bedarf zu- oder abschalten zu können. Dabei können auch unterschiedliche Reinigungsmittel zugeführt werden, sofern hierfür entsprechende gesonderte Zuleitungen vorgesehen sind.
  • VERFAHREN
  • Die Aufgabe der Erfindung wird weiterhin gelöst durch ein Verfahren zur Innenreinigung von Behältern mittels einer Vorrichtung, wie sie zuvor mit alle ihren Ausführungsformen beschrieben wurde. Beim Betrieb wird die wenigstens eine Düse vom ersten Antrieb um die erste Achse und vom zweiten Antrieb um die zweite Achse gedreht, wobei die Antriebe, insbesondere der zweite Antrieb, derart von der Steuerungseinrichtung gesteuert werden, dass die Düse unabhängig von der Drehzahl der Düse um die zweite Achse um die erste Achse gedreht wird.
  • Die Vorteile der Erfindung liegen in einer hohen Flexibilität bei der Festlegung der Reinigungsbahnen, sodass die Reinigung effizient, mit hoher Qualität und bei minimalem Material- und Zeiteinsatz erfolgen kann. Zudem wird keine Zuführung von Elektroenergie benötigt, wodurch die Störanfälligkeit verringert und die Installation vereinfacht wird.
  • AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen und ihrer Darstellung in den zugehörigen Zeichnungen wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1: schematisch eine geschnittene Ansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Innenreinigung von Behältern, kurz als Reinigungssystem bezeichnet, mit mechanischem Antrieb der ersten Achse;
    • Fig. 2: schematisch eine geschnittene Ansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Innenreinigung von Behältern, kurz als Reinigungssystem bezeichnet, Reinigungssystems mit elektrischem Antrieb beider Achsen;
    • Fig. 3: schematisch eine geschnittene Ansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Innenreinigung von Behältern, kurz als Reinigungssystem bezeichnet, mit separaten Turbinen und
    • Fig. 4: schematisch eine geschnittene Ansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Innenreinigung von Behältern, kurz als Reinigungssystem bezeichnet, umfassend eine Strömungsleiteinrichtung.
  • Fig. 1 zeigt schematisch eine geschnittene Ansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Innenreinigung von Behältern, nachfolgend kurz als Reinigungssystem 1 bezeichnet, mit mechanischem Antrieb der ersten Achse 34, wobei der Rotationskopf 4 gedreht wird. Hierzu strömt über das Innere des Teleskoparms 2, den Zuführkanal 3, ein Reinigungsfluid ein. Dieses trifft auf die Turbinenanordnung 20 in einem Antriebskopf 5 und versetzt die Turbine 22 in Drehung. Nachdem das Reinigungsfluid durch die Turbinenanordnung 20 hindurch getreten ist, fließt es durch weitere Fluiddurchlässe 3 in den Rotationskopf 4 und von dort in die Düsenarme 8, um letztlich als Strahl 10 aus den Düsen 6 auszutreten. Die Düsen 6 sind als Doppeldüsen ausgeführt, wobei jeweils zwei Düsen 6 eine gleichartige Bewegung um die zweite Achse 36 ausführen.
  • Von der Turbinenanordnung 20 werden gleichzeitig der Generator 26, der ebenfalls im Antriebskopf 5 angeordnet ist, und der Rotationskopf 4 bewegt. Die Übertragung der Drehbewegung von der Turbine 22 auf den Generator 26 erfolgt über die Antriebswelle 16. Ebenso wird über die Antriebswelle 16 die Drehbewegung der Turbine 22 zunächst auf das Getriebe 14 übertragen, wo eine Reduktion der Drehzahl erfolgt, um dann mit entsprechend verminderter Drehzahl den Rotationskopf 4 um die erste Achse 34 zu bewegen.
  • Dies führt zur Bewegung der Düsen 6, die am Ende des Düsenarms 8 angeordnet sind, um die erste Achse 34, die hier vertikal verläuft. Die Düsen 6 sind zusätzlich um die zweite Achse 36 schwenkbar, hier horizontal. Hierzu erfolgt der Antrieb durch den zweiten Antrieb 32, der als Elektromotor ausgeführt und über die Antriebswelle 16 mit dem Düsenarm 8 verbunden ist. Der zweite Antrieb 32 ist über eine Elektroleitung 28 mit einer Steuerungseinrichtung 12, die auch über eine Batterie zur Speicherung von Elektroenergie verfügt, verbunden.
  • Die Steuerungseinrichtung 12 ihrerseits wird durch den Generator 26 mit Elektroenergie versorgt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind beidseits des Rotationskopfs 4 Düsenarme 8 mit jeweils einem Antrieb 32 ausgeführt. Beide Antriebe 32 können individuell und insbesondere in frei gewählter Abhängigkeit von der Drehung des Rotationskopfs 4 um die erste Achse 34 angesteuert werden, um das gewünschte Reinigungsbild auf der Oberfläche, auf die der Strahl 10 auftrifft, zu erreichen. Es muss nur so viel Elektroenergie durch den Generator 26 erzeugt werden, wie die beiden Antriebe 32 benötigen.
  • Fig. 2 zeigt schematisch eine geschnittene Ansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Reinigungssystems 1 mit elektrischem Antrieb beider Achsen 34, 36. Hierzu sind nicht nur die Düsenarme 8, so wie bei Fig. 1 ebenfalls gezeigt, mit Antrieben 32 ausgestattet, sondern auch der Antrieb des Rotationskopfs 4 um die erste Achse 34 erfolgt durch einen ersten Antrieb 30, der ebenfalls als Elektromotor ausgeführt ist. Hierzu ist der Antrieb 30 ebenfalls mit der Steuerungseinrichtung 12 elektrisch verbunden und erhält von dort die für den Antrieb nötige Energie, die gesteuert bereitgestellt wird. Die Antriebswelle 16 zwischen Turbine 22 und Generator 26 setzt sich in diesem Ausführungsbeispiel also nicht in Richtung des Rotationskopfs 4 fort. Gezeigt ist in Fig. 2 noch die Turbinenlagerung 21, die die Turbine 22 und den Generator 26 in der vorgesehenen Position hält.
  • Die dargestellte Ausführungsform bietet weitgehende Freiheit bei der Ansteuerung der verschiedenen Antriebe 30, 32, jedoch sind ein weiterer Elektromotor und damit die Bereitstellung einer höheren elektrischen Leistung erforderlich.
  • Fig. 3 zeigt schematisch eine geschnittene Ansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Reinigungssystems 1 mit separaten Turbinen 22, 24. Dabei ist die erste Turbine 22 mit einer innenliegenden Welle 16 verbunden, die die Drehung der Turbine 22 in das Getriebe 14 überträgt, wodurch dann der Rotationskopf 4 in Drehung um die erste Achse 34 versetzt wird. Die zweite Turbine 24 hingegen ist mit einer Hohlwelle 17 verbunden, in der die innenliegenden Welle 16 läuft und die die Drehbewegung ausschließlich auf den Generator 26 überträgt. Die dort erzeugte Elektroenergie wird wiederum auf die Steuerungseinrichtung 12 übertragen, die ihrerseits die Antriebe 32 im Rotationskopf 4 ansteuert, um die Schwenkbewegung der Düsenarme 8 hervorzurufen.
  • Diese Lösung hat trotz des höheren Aufwands eine Reihe von Vorteilen. So kann die Drehzahl der Turbine 22 beeinflusst, diese beispielsweise abgebremst und die Drehzahl um die erste Achse 34 verringert werden, während zugleich die Erzeugung von Elektroenergie über die Turbine 24 unbeeinträchtigt fortgesetzt werden kann.
  • Fig. 4 zeigt schematisch eine geschnittene Ansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Reinigungssystems 1 umfassend eine Strömungsleiteinrichtung 25, während im Übrigen die Ausgestaltung derjenigen aus Fig. 1 entspricht. Die zusätzlich installierte Strömungsleiteinrichtung 25 ermöglicht eine Beeinflussung der Drehzahl der Turbine 22, ohne dass eine mechanische Bremseinrichtung erforderlich wäre. Diese könnte, von dem Reinigungsfluid umströmt, dieses mit Abrieb verunreinigen.
  • Es bietet sich daher an, die Strömungsverhältnisse vor der Turbine 22 zu beeinflussen, indem Klappen oder Leitschaufeln als Strömungsleiteinrichtung 25 an verschiedenen Positionen entsprechend angesteuert und in die Strömung gestellt werden. Die Steuerung und Bewegung der Leitschaufeln, die in ihrer Gesamtheit die Strömungsleiteinrichtung 25 bilden, ist nicht näher dargestellt. Es könnte sich aber um kleine Motoren handeln, die ebenfalls durch die Steuerungseinrichtung 12 angesteuert werden. Eine etwas aufwändigere Alternative stellt eine Verstellung der Turbinenschaufeln der Turbinen 22 und/oder 24 dar. In dem Falle könnte auf eine gesonderte Strömungsleiteinrichtung 25 verzichtet werden. Eine solche Lösung bietet sich insbesondere dann an, wenn mehr als eine Turbine 22, 24 vorgesehen ist, weil diese dann individuell angesteuert werden könnten. Dies ist beispielsweise in der Ausführungsform gemäß Fig. 3 der Fall.
  • Eine derartige Strömungsleiteinrichtung 25 ist ebenfalls denkbar für die Ausführungsformen gemäß den Figuren 2 und 3. Darüber hinaus kann auch eine Beeinflussung der Strömung des Reinigungsfluids über ein Ventil in dem Zuführkanal 3 erfolgen, das hier ebenfalls nicht dargestellt ist.
  • BEZUGSZEICHENLISTE
  • 1
    Vorrichtung, Reinigungssystem
    2
    Teleskoparm
    3
    Zuführkanal, Fluiddurchlass
    4
    Rotationskopf
    5
    Antriebskopf
    6
    Düse
    8
    Düsenarm
    10
    Strahl Reinigungsmittel
    12
    Steuerungseinrichtung
    14
    Getriebe
    16, 16'
    Antriebswelle
    17
    Hohlwelle
    20
    Turbinenanordnung
    21
    Turbinenlagerung
    22
    Turbine, erste Turbine
    24
    Turbine, zweite Turbine
    25
    Strömungsleiteinrichtung
    26
    Generator
    28
    Elektroleitung
    30
    erster Antrieb, Elektromotor, Turbine
    32
    zweiter Antrieb, Elektromotor
    34
    erste Achse (der Drehbewegung der Düse)
    36
    zweite Achse (der Dreh- oder Schwenkbewegung der Düse)

Claims (15)

  1. Vorrichtung (1) zur Innenreinigung von Behältern, umfassend einen Zielstrahlreiniger, der seinerseits wenigstens eine Düse (6) zur Abgabe von Reinigungsflüssigkeit in Form eines Strahls (10) umfasst, wobei der mindestens einen Düse (6) über einen Zuführkanal (3) die Reinigungsflüssigkeit zugeführt wird, wobei eine Antriebseinrichtung und eine Steuerungseinrichtung (12) zum Steuern der Antriebseinrichtung eine Bewegung der Düse (6) um mindestens zwei Achsen (34, 36) ermöglichen, wobei die mindestens zwei Achsen (34, 36), eine erste Achse (34) und eine zweite Achse (36), in einem Winkel zueinander ausgerichtet sind, der es ermöglicht, die Düse (6) in einem frei wählbaren Winkel im Raum auszurichten, wobei die Antriebseinrichtung einen ersten Antrieb (30) zum Ausführen der Drehbewegung der wenigstens einen Düse (6) um die erste Achse (34) und wenigstens einen zweiten Antrieb (32) zum Ausführen der Drehbewegung der Düse (6) um die zweite Achse (36) aufweist, wobei der wenigstens eine zweite Antrieb (32) zur unabhängigen Drehbewegung der wenigstens einen Düse (6) zumindest um die zweite Achse (36) unabhängig steuerbar ist, und zwar derart, dass der aus der Düse (6) austretende Strahl (10) eine Bahn mit einem flexiblen Verlauf beschreiben kann, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuführkanal (3) mit einer fluidgetriebenen Turbinenanordnung (20) strömungsmechanisch verbunden ist, wobei die Turbinenanordnung (20) von Reinigungsflüssigkeit durchströmt und wenigstens eine Turbine (22, 24) der Turbinenanordnung (20) bewegt wird, während die Reinigungsflüssigkeit der wenigstens einen Düse (6) zugeleitet wird, und wobei die wenigstens eine Turbine (22, 24) einen Generator (26) zur Erzeugung von Elektroenergie antreibt.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei zumindest der wenigstens eine zweite Antrieb (32) als Elektromotor ausgebildet ist und durch die Elektroenergie aus dem Generator (26) angetrieben wird.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Turbinenanordnung (20) den ersten Antrieb (30) zum mechanischen Antrieb der Drehbewegung der wenigstens einen Düse (6) um die erste Achse (34) bildet.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei der erste Antrieb (30) ein Zykloidgetriebe umfasst, über das die Übertragung der Drehbewegung der Turbinenanordnung (20) auf die wenigstens eine Düse (6) und deren Drehbewegung um die erste Achse (34) erfolgen, wobei in einem Antriebskopf (5) zumindest die Turbinenanordnung (20), der Generator (26), die Steuerungseinrichtung (12), das Zykloidgetriebe und der wenigstens eine zweite Antrieb (32) angeordnet sind, und wobei die wenigstens eine Düse (6) an einem Rotationskopf (4) angeordnet ist, der mit dem Antriebskopf (5) an dessen vom Zuführkanal (3) abgewandten Ende verbunden ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Turbinenanordnung (20) eine erste Turbine (22) und eine zweite Turbine (24) umfasst, wobei die erste Turbine (22) die Drehbewegung der wenigstens einen Düse (6) um die erste Achse (34) und die zweite Turbine (24) den Generator (26) antreibt.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der erste Antrieb (30) als Elektromotor ausgeführt ist und den Antrieb der Drehbewegung der wenigstens einen Düse (6) um die erste Achse (34) bildet.
  7. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei wenigstens eine Turbine (22, 24) eine verstellbare Strömungsleiteinrichtung (25) zur Variation des Energieeintrags aus dem Volumenstrom des Reinigungsmittels in die wenigstens eine Turbine (22, 24) aufweist.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei die Turbinenanordnung (20) von Reinigungsflüssigkeit durchströmt und angetrieben wird, während die Reinigungsflüssigkeit der wenigstens einen Düse (6) zugeleitet wird.
  9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwei oder mehr Düsen (6) mit jeweils einem gesondert steuerbaren zweiten Antrieb (32) umfasst sind.
  10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest eine Steuerungseinrichtung (12) zur Steuerung und Regelung des Reinigungsprozesses umfasst ist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Steuerungseinrichtung (12) die Steuerung zumindest des wenigstens einen zweiten Antriebs (32), die Wandlung der Ausgangsspannung des Generators (26) zu einer konstanten Spannung für die Ladung einer Batterie und ein Energiemanagement vornimmt.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei der Generator und die Batterie mit einer Prozesssensorik in der Weise verbunden ist, dass die Batterie als Puffer für die Prozesssensorik dient und eine sensorische Nachkontrolle auf Restverschmutzungen realisiert werden kann, und dass mittels der in der Batterie gespeicherten Energie für den nächsten Reinigungsvorgang ein Systemart erfolgen kann.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung als ein Schwallreiniger ausgeführt ist, bei dem die Bewegung der Düse (6) um die zweite Achse (36) durch den Rückstoß der aus der Düse (6) austretenden Reinigungsflüssigkeit hervorgerufen wird.
  14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuerungseinrichtung (12) mit einer Prozesstechnik zum Ausführen zusätzlicher Funktionen verbunden ist, wobei die Steuerungseinrichtung (12) die Prozesstechnik ansteuert und deren Zustände ausliest, wobei die Prozesstechnik ein unmittelbar in Strömungsrichtung der Reinigungsflüssigkeit vor der Düse (6) angeordnetes Verschließventil, das gegen ein unerwünschtes Eindringen eines Produkts schützt, und/oder Düsenventile in der Zuleitung der Reinigungsflüssigkeit zur Düse (6), um einzelne Düsen (6) zu- oder abzuschalten, umfasst.
  15. Verfahren zur Innenreinigung von Behältern mittels einer Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei beim Betrieb die wenigstens eine Düse (6) vom ersten Antrieb (30) um die erste Achse (34) und vom zweiten Antrieb (32) um die zweite Achse (36) gedreht wird, wobei die Antriebe (30, 32) derart von der Steuerungseinrichtung (12) gesteuert werden, dass die Düse (6) unabhängig von der Drehzahl der Düse (6) um die zweite Achse (36) um die erste Achse (34) gedreht wird.
EP23200403.6A 2023-09-28 2023-09-28 Vorrichtung und verfahren zur innenreinigung eines behälters Pending EP4559592A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP23200403.6A EP4559592A1 (de) 2023-09-28 2023-09-28 Vorrichtung und verfahren zur innenreinigung eines behälters

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP23200403.6A EP4559592A1 (de) 2023-09-28 2023-09-28 Vorrichtung und verfahren zur innenreinigung eines behälters

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4559592A1 true EP4559592A1 (de) 2025-05-28

Family

ID=88236581

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP23200403.6A Pending EP4559592A1 (de) 2023-09-28 2023-09-28 Vorrichtung und verfahren zur innenreinigung eines behälters

Country Status (1)

Country Link
EP (1) EP4559592A1 (de)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995022415A1 (en) * 1994-02-16 1995-08-24 Hydropower Inc., Ltd. Tank cleaning system
EP0892685B1 (de) 1996-04-03 2001-03-21 Diederik Geert Femme Verbeek Rechnergesteuerte vorrichtung und verfahren für die reinigung von behältern
DE102015206987A1 (de) 2015-04-17 2016-10-20 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung zur Innenreinigung von Behältern
DE102017207725B3 (de) * 2017-05-08 2018-08-02 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Reinigungsvorrichtung für Innenwände von Behältern
US20180281032A1 (en) * 2017-03-31 2018-10-04 Shibuya Machinery Co., Ltd. Cleaning apparatus
EP3517226A2 (de) 2018-01-29 2019-07-31 Hohe Tanne Besitzgesellschaft GmbH Reinigungsvorrichtung
US20200122991A1 (en) * 2018-10-18 2020-04-23 Krones Ag Rotary cleaning nozzle, and cleaning system for cleaning surfaces in a beverage bottling installation
US10722913B2 (en) * 2014-12-22 2020-07-28 Alfa Laval Corporate Ab Liquid ejection apparatus
WO2021032500A1 (de) * 2019-08-20 2021-02-25 Gea Tuchenhagen Gmbh Tankreinigungsvorrichtung und verfahren

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995022415A1 (en) * 1994-02-16 1995-08-24 Hydropower Inc., Ltd. Tank cleaning system
EP0892685B1 (de) 1996-04-03 2001-03-21 Diederik Geert Femme Verbeek Rechnergesteuerte vorrichtung und verfahren für die reinigung von behältern
US10722913B2 (en) * 2014-12-22 2020-07-28 Alfa Laval Corporate Ab Liquid ejection apparatus
DE102015206987A1 (de) 2015-04-17 2016-10-20 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung zur Innenreinigung von Behältern
US20180281032A1 (en) * 2017-03-31 2018-10-04 Shibuya Machinery Co., Ltd. Cleaning apparatus
DE102017207725B3 (de) * 2017-05-08 2018-08-02 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Reinigungsvorrichtung für Innenwände von Behältern
EP3517226A2 (de) 2018-01-29 2019-07-31 Hohe Tanne Besitzgesellschaft GmbH Reinigungsvorrichtung
US20200122991A1 (en) * 2018-10-18 2020-04-23 Krones Ag Rotary cleaning nozzle, and cleaning system for cleaning surfaces in a beverage bottling installation
WO2021032500A1 (de) * 2019-08-20 2021-02-25 Gea Tuchenhagen Gmbh Tankreinigungsvorrichtung und verfahren

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2529183C2 (de) Fahrbare Maschine zum Reinigen eines Schwimmbeckens
DE69630766T2 (de) Verfahren zum Behandeln einer Flüssigkeit in einem Behälter und Flüssigkeitsstrahlvorrichtung zur Verwendung in dem Verfahren
DE3242541C2 (de)
EP3517226B1 (de) Reinigungsvorrichtung
DE112016006959T5 (de) Getriebe mit variabler drehzahl
DE19811421A1 (de) Tankreinigungsvorrichtung
DE102012002894A1 (de) Reinigungsvorrichtung
DE102017115837B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Innenwandreinigung eines Hohlraums
DE102019108913A1 (de) Reinigungsverfahren und reinigungsvorrichtung
EP1660835B1 (de) Kesselreinigung
DE102011101074B4 (de) Kugelhahn für eine fluidführende Vorrichtung eines Nutzfahrzeugs
DE19626590A1 (de) Vorrichtung zum Reinigen der Innenflächen von Rohren, wie Brunnenrohren in Brunnenschächten
WO2009077842A2 (de) Vorrichtung zur übertragung von bereitstellungsmitteln
EP3786709B1 (de) Kanalkamera
DE102015206987A1 (de) Vorrichtung zur Innenreinigung von Behältern
EP2641048B1 (de) Reinigungsvorrichtung für einen verbrennungskessel
DE19922195A1 (de) Reinigungsvorrichtung
DE1946500C3 (de) Vorrichtung zum Reinigen der Innenflächen von Behältern aller Art
DE4017367C2 (de)
DE1557555A1 (de) Vorrichtung zum Reinigen von Vorratsbehaeltern
DE102017118758A1 (de) Reinigungsmodul für Abwasserkanäle mit mehreren elektrischen Stellgliedern
WO2012022306A1 (de) Anlage zum reinigen von feldfrüchten
EP3290855B1 (de) Vorrichtung und verfahren zur hochdruckreinigung von rohren eines wärmeübertragers
DE102017207725B3 (de) Reinigungsvorrichtung für Innenwände von Behältern
DE10254406A1 (de) Mit einer Reinigungsvorrichtung ausgestattete Gärapparatur

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN PUBLISHED

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC ME MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20251121