JP2020518783A - 可撓性のランスを駆動する装置 - Google Patents

Abstract

フレームを備えて、熱交換器内のダクトを清掃する可撓性のランスを駆動する装置であって、フレームには、可撓性のランスを出口開口部の方向へ駆動方向に移動させる駆動機構が配置され、該駆動機構は可撓性のランス上にクランプされ、出口開口部に向かって及び出口開口部から離れるようにフレーム内で移動可能なクランプ部材を備える。クランプ部材は無端駆動要素上に取り付けられ、無端駆動要素の動的部分は駆動方向に平行に走行し、駆動機構は更にクランプ部材の反対側に配置された少なくとも１つの駆動されないカウンタローラを備え、ランスはクランプ部材とカウンタローラの間にクランプされる。【選択図】図３

Description

本発明は、可撓性のランスを駆動する装置に関する。可撓性のランスは熱交換器内のダクトを清掃するのに用いられる。時間の経過とともに、これらのダクトが汚れて、貫通流が多かれ少なかれブロックされる。熱交換器がダクトを再び最適に機能できるようにするには、高圧ランスを使用してこれらのダクトを通して高圧下で液体を注入することにより、特に熱交換器のパイプが洗浄される。

例えば国際公開ＷＯ０１/１１３０３号から、熱交換器内のダクト等を清掃する可撓性のランスを駆動する装置が公知であり、装置はフレームを備えており、このフレームには、可撓性のランスを駆動する手段が配置され、この可撓性のランスを出口開口部の方向に移動させる。この刊行物によれば、駆動する手段は可撓性ランスの周りにクランプされて、この出口開口部に向かって及びこの出口開口部から離れるようにフレーム内で移動可能な部材を備え、前記クランプされる部材は、互いに押し付けることができる２つの部分によって形成され、各部分は無端駆動要素に取り付けられ、２つの無端駆動要素の動的部分は互いに平行に走行する。

本発明の目的は、とりわけ、可撓性のランスを駆動するための改良された、コンパクト及び/又は効率的な装置を提供することにある。

この目的はとりわけ、請求項１に従った装置を用いて達成される。特に、とりわけ、この目的は熱交換器内のダクトを清掃する可撓性のランスを駆動する装置を用いて達成され、該装置はフレームを備えており、このフレームには、この可撓性のランスを出口開口部の方向へ駆動方向に移動させる駆動機構が配置され、該駆動機構は可撓性のランス上にクランプされ、出口開口部に向かって及びこの出口開口部から離れるようにフレーム内で移動可能なクランプ部材を備え、クランプ部材は無端駆動要素上に取り付けられ、無端駆動要素の動的部分は駆動方向に平行に走行し、駆動機構は更にクランプ部材の反対側に配置された少なくとも１つの駆動されないカウンタローラを備え、ランスはクランプ部材とカウンタローラの間にクランプ(挟持)される。

駆動されるランスの片側に駆動ベルトや駆動チェーンなどの無端駆動要素に設けられたクランプ部材を設け、もう一方の側に駆動されないカウンタローラを設けることにより、ランスはクランプ部材とカウンタローラの間にしっかりとクランプされ、コンパクトで効率的な装置が得られる。ランスの駆動には、特に付着物によるダクトの詰まりの場合、かなりの力が必要であるが、片側に駆動されるクランプ部材を設け、もう一方の側に駆動されないカウンターローラを設けることにより、ランスはなお、効率的且つ確実に駆動される。好ましくは、駆動されないカウンタローラは、フレームに取り付けられたベアリングに配置され、クランプ部材によって駆動されるランスの動きにより回転するように配置されている。ここで、カウンタローラの回転軸は、駆動方向に対して垂直に延びることが好ましい。

好ましい実施形態に従えば、ランスとクランプ部材との間の摩擦力が改善され、カウンタローラはクランプ要素に向けた方向に付勢されて、クランプ要素との間でランスをクランプする。これにより、カウンタローラは、駆動されるランスに向かって付勢され、それにより、ランスをクランプ部材に向けて付勢する。これにより、カウンタローラは、好ましくは、駆動方向に垂直かつ回転軸に垂直な方向に移動可能である。

更なる好ましい実施形態に従えば、安定性に関して、ランスのさらに改善された駆動が得られ、駆動機構には、複数のカウンタローラが設けられており、カウンタローラの回転軸は、実質的に駆動方向に平行な平面内に延びている。これにより、複数のカウンタローラは、ランスの長さに沿った複数の位置でランスと係合するように配置され、それにより、ランスを安定化し、且つクランプ部材によるランスの駆動を改善する。好ましくは、全てのカウンタローラは駆動されないが、複数のカウンタローラからのカウンタローラの少なくとも１つは駆動されないことが想定される。従って、少なくとも１つのカウンタローラは駆動されないローラである。

更なる好ましい実施形態に従って、複数のローラは、フレームに取り付けられた別個のカウンタローラフレームに配置され、カウンタローラフレームは、フレームに対して移動可能であり、カウンタローラフレームは、フレーム内にて付勢されている。かくして、相互作用を増大させるためにカウンタローラをクランプ部材に向かって移動させる効率的な構成が得られる。更に、好ましくはフレームから取り外し可能な別個のカウンタローラフレームを設けることにより、駆動機構、特にそのクランプ部材は、例えばメンテナンスのために効率的にアクセス可能になる。

好ましくは、カウンタローラフレームは、フレームに懸架され、例えば、ばね部材を使用することにより、クランプ部材に向かって付勢され、ばね部材はフレームとカウンタローラフレームの間に配置されて、上記のようにカウンタローラをクランプ部材に向かって付勢する。

ランスのあらゆる不規則性を補償するために、少なくとも２つのカウンタローラが、駆動されるランスに向かう方向及びランスから離れる方向に互いに移動可能であるのが好ましい。このようにして、クランプ要素との適切な接触が保証される。好ましくは、カウンタローラは、駆動方向及び回転軸に垂直な方向、即ち、上記で定義された平面に垂直な方向、又は少なくとも平面に垂直な成分を有する方向に移動可能である。

１以上のカウンタローラがフレーム内にて独立して移動可能に配置される。一例として、カウンタローラの回転軸、例えばその端部は、スロットに配置され、それにより、ローラがスロットに沿って移動することができる。スロットの他のガイド手段またはガイドが想定される。

更なる好ましい実施形態によれば、少なくとも２つのカウンタローラがサブフレーム上に配置されれば、効率的な相対運動が得られ、サブフレームは旋回可能に配置されて、カウンタローラの相対運動を可能にする。サブフレームは装置、例えばフレーム内に旋回可能に配置されるのが好ましく、フレームはフレーム上の２つのカウンタローラの回転軸間に延びる旋回軸を有して、旋回軸は回転軸に実質的に並行であるのが好ましい。これにより、たとえば不規則性のために１つのカウンタローラがランスから離れても、サブフレームのもう一方のカウンタローラはランスに向かって回転し、それにより確実なクランプ動作を保証する。

ランスのあらゆる不規則性の補償を更に改善するために、カウンタローラが連結されたサブフレームのセットに取り付けられるのが好ましく、副サブフレームが主サブフレームに旋回可能に配置され、それによって副サブフレーム間の相対運動を可能にし、カウンタローラの相対運動が可能となる。フレームは、フレーム又はカウンタローラフレームに旋回可能に接続されるのが好ましいウィップツリー(wippletree)機構を形成するように配置されてもよい。これにより、カウンタローラは駆動軸と回転軸に垂直な方向に移動可能であり、その一方、駆動されるランスへの付勢荷重の実質的に均一な分布と、クランプ要素とのしっかりした接触を確保する。カウンタローラ上に付勢荷重を実質的に均等に分配するための他のメカニズムが想定される。

本発明の好ましい実施形態に従って、サブフレームはカウンタローラフレームに旋回可能に配置されており、カウンタローラフレームは(主)フレームに付勢されているのが好ましい。これにより、付勢されたカウンタローラフレームは、良好な牽引力を確保するためにクランプ部材に向かって付勢され、サブフレーム、好ましくは複数のサブフレームは、あらゆる不規則性を補償する。

更に好ましい実施形態に従って、改善された駆動が得られ、無端駆動要素は、その長手方向に沿って配置された複数のクランプ部材を含む。クランプ部材は、互いに離間しているのが好ましい。ランスに存在する液体は効率的に排出され、滑りを防ぎ、ランスの走行を改善する。この目的のために、少なくともランスと係合するクランプ部材の表面は別々に形成される。このようにして、クランプ部材の分離した係合面が得られる。

好ましくは、クランプ部材は、無端駆動要素に旋回可能に接続するように配置されるか、ランスが駆動される駆動方向に対して少なくとも旋回するように配置される。旋回するクランプ部材は牽引力を改善する。

特に動的部分の端部にて、無限駆動要素の動的部分の反対側のリターン経路に向かうターンの開始時、または動的経路に向かうターンの終了時に、クランプ部材はランスに対して旋回し、そこでの牽引力を改善する。この位置で、クランプ部材とランスの間に線接触が生成される。また、動的部分におけるクランプ部材の旋回運動を可能にするために、クランプ部材が無端駆動要素の長手方向に沿って無端駆動要素上に相互に距離を置いて配置されるのが好ましい。また、動的部分に沿ってクランプ部材は旋回して、牽引力を改善することができる。その場合、クランプ部材間の距離は、旋回運動がクランプを改善するのに十分であるのが好ましく、旋回運動は例えば、少なくとも５°、より好ましくは少なくとも１０°の角度である。２つのクランプ部材間の距離は、クランプ部材の高さの少なくとも半分である。

クランプ部材の被駆動端部にある無端駆動要素によって提供される駆動力と、クランプ部材の接触端部にあるランスの反力により、クランプ部材は、駆動方向に対して後方に旋回するように付勢される。それにより、ランスとクランプ部材との間の高圧の接触領域が得られ、これにより、クランプ部材とランスとの間の牽引力がさらに改善される。

特にクランプ部材の旋回位置で良好な牽引力を確保するには、さらに好ましい実施形態によれば、カウンタローラは、少なくとも無端駆動要素の動的部分の端部付近に配置される。動的な経路の終端で、クランプ部材がリターン経路に向かって旋回し始める。カウンタローラをこの旋回地点に配備することにより、ランスは、旋回したクランプ部材に向かって付勢され、それにより、高圧の接触領域を形成し、クランプ部材とランスの間の最適な牽引力を得る。好ましくは、カウンタローラは、少なくとも無端駆動要素の動的部分の両端に配置されている。それにより、動的経路の両端におけるクランプ部材とランスとの間の高圧の接触面積、従って最適な牽引力が得られる。

クランプ部材と駆動されるランスの間の牽引力を改善すべく、クランプ部材が無端駆動要素に接続するように構成されたベース部材を備え、ベース部材がプラスチック又はゴムの係合部材を保持することが好ましい。これにより、ベース部材が剛性を提供し、プラスチック素材が牽引力を向上させる。適切な材料は、例えばポリウレタンである。代替例として、係合部材、または全体としてのクランプ部材は、アルミニウム又は(ステンレス)鋼などの金属から形成される。

ベース部材が実質的にＵ字形である場合、ベース部材と係合部材との間の強固な相互接続が得られ、係合部材はＵ字形の脚部間に受け入れられる。ランスは、Ｕ字形に保持された係合部材に受け入れられる。従って、より高い牽引力を可能にするより柔らかい材料で形成され得る係合部材の外向きの曲げが防止される。脚部の外側端部は、係合部材を保持するために内側に曲げられてもよい。

クランプ部材、好ましくはその係合部材が、係合されるランスと少なくとも部分的に相補的に形成された係合面を備えている場合、駆動はさらに改善される。好ましくは、係合部材にはＶ字型のスロットが設けられている。その後、様々な直径のランスが効率的に受け入れられ、スロット内にて駆動される。ランスが駆動システムに供給されない場合、カウンタローラがクランプ部材の係合面と実質的に係合するように配置されていれば、信頼性の高い駆動が得られ、カウンタローラの軸と、カウンタローラと接触している動的経路のクランプ部材の上端との間の距離は、カウンタローラの半径以下である。それにより、小径のランスであっても、ランスとカウンタローラーとの間の効果的な接触、及びランスとクランプ部材との間の効果的な接触が得られ、これらを効果的に駆動することができる。

カウンタローラとクランプ部材の組み合わせは、ランスの非常に効率的な駆動をもたらすことが見出された。前記の如く、これにより、ランスの片側にのみ無端駆動要素を提供すりことができる。しかし、代替例では、旋回するクランプ部材は、説明した駆動されないカウンタローラ以外の別の駆動機構と組み合わせて使用することもできる。例えば、ローラの１つが駆動されるか、または例えば旋回するクランプ部材が設けられた無端駆動部材が反対側に設けられてもよい。

本発明はさらに、本発明による装置で使用するためのクランプ部材を備えた無端駆動要素に関する。

本発明は以下の図面によって更に示され、本発明による装置の好ましい実施形態を示し、如何なる方法によっても、発明の範囲を限定することを意図しない。
好ましい実施形態による装置の斜視図である。 図１と同じ装置の一部を破断した斜視図である。 図１と同じ装置の概略図である。 駆動方向に平行な平面における装置の駆動システムの一部を概略的に示す図である。 平面内の装置の駆動システムの一部を概略的に示す図である。 駆動方向に平行な平面で動作中の無端駆動要素の動的部分の更なる詳細を示す。 カウンタローラフレームの構成の他の例を示す。 カウンタローラフレームの構成の他の例を示す。

図１は、本発明による可撓性のランスの駆動装置を示す。この装置は、可撓性のランス１１用の入口及び出口５を備えている。図３も参照。ランス１１は、入口５と出口５との間の方向に駆動される。駆動装置１は、駆動装置１を駆動するための駆動ユニット２、特に空気圧モータを備えており、フレーム３に取り付けられている。フレーム３はカウンタローラフレーム４を支持し、カウンタローラフレーム４は、ランス１１上で転動する、好ましくは駆動されないように配置された複数のカウンタローラ８を支持する。カウンタローラ８の反対側には、複数のクランプ部材１２を備えたチェーンの形態の無端駆動要素１３がある。駆動ユニット２は、チェーン１３を駆動することにより、チェーン１３上のクランプ部材１２とカウンタローラ８との間に保持されたランス１１を駆動する。

カウンタローラフレーム４は、基本的に、梁またはボルト４３によって相互接続された２つのプレート部材４２を含む。プレート部材４２の端部４１はスロット３１に受け入れられている。従って、カウンタローラフレーム４は、フレーム３に対して垂直方向に移動可能であり、垂直方向は図ではＩで示されている。この垂直方向において、カウンタローラフレーム４は、カウンタローラ８と共に、フレーム３のクランプ部材、より具体的には、その中に支持されたクランプ部材１２に向かって付勢される。本実施形態では、凹凸付きロッド９１上のナット状要素９２と圧縮弾性要素(図示せず)とによって形成される付勢システム９が提供される。

図２にて、駆動装置１は部分的に破断した斜視図で示され、それによりカウンタローラフレーム４をより詳細に示し、フレーム４は少なくとも１つのサブフレーム６を備え、該サブフレーム６は、サブフレーム旋回軸７を介してカウンタローラフレーム４に接続されていることが好ましい。これにより、カウンタローラ８は、Ｉで示される方向の成分を有する方向に互いに移動可能である。

図３及び図４において、可撓性のランス１１を含む駆動システム１０の概略図が示されている。上記のように、駆動システム１０は、カウンタローラ８、クランプ部材１２、及びクランプ部材１２が配置される無端駆動要素１３を含む。付勢システム９によって可撓性のランス１１上に付勢されるカウンタローラ８は、可撓性のランス１１とクランプ部材１２との間の良好な摩擦力を確保する。

図５Ａ及び図５Ｂにおいて、駆動システム１０は、駆動方向に垂直な平面にて示されている。この実施形態では、ベース部材５１とＶ字形の係合部材５２から形成されるクランプ部材１２は、異なる直径の可撓性ランス１１と係合するのに適している。更に、カウンタローラ８の幅は、ベース部材５１の側壁の内面５３に係合しないが、可撓性のランス１１が設けられていないときに、カウンタローラ８が係合部材５２に係合するのに適している。従って、カウンタローラ８の幅は、Ｕ字型のベース部材５１の脚部間の距離よりも小さい。

例えば、図４を参照して、クランプ部材１２は、互いに相互に距離を置いて配置されていることが分かる。従って、ランス１１は、断続的に係合し、即ち、その長さに沿う表面に沿って係合しない。この距離により、図４の矢印ＩＩで示される、駆動されるランス１１の表面に対するクランプ部材１２の旋回が更に可能になる。クランプ部材１２のこの旋回又は傾斜構成は、図６に概略的に示されており、無端駆動要素１３の動的部分１４を示している。無端駆動要素１３によりクランプ部材１２の下端にて、可撓性のランス１１によりクランプ部材１２の上端にて、クランプ部材１２に加えられる力は、カウンタローラ８の回転軸に平行な軸の周りにクランプ部材１２を傾ける。この傾斜により、傾斜したクランプ部材１２の係合面に高い接触圧力の領域６１が形成される。図２も参照すると、１つのクランプ部材１２について、この接触点又は接触線６１が示されている。この実施形態では、カウンタローラ８は、少なくとも無端駆動要素の動的部分１４の端部近くに配置されており、これにより、無端駆動要素１３の動的部分１４の両端のクランプ部材１２に、高い接触圧力の領域６１が形成される。

カウンタローラフレーム４の第２の実施形態が、図７に示される。この実施形態では、カウンタローラ８を含むサブフレーム６は、サブフレーム旋回軸７を介して主サブフレーム７０に接続されている。主サブフレーム７０は、主サブフレーム旋回軸７１を介してカウンタローラフレーム４に接続されており、それによって、ウィップツリー(wippletree)機構を形成している。この第２の実施形態によるカウンタローラフレーム４の構造は、可撓性のランス１１及びクランプ部材１２への付勢荷重のより均一な分布を保証し、これにより、可撓性のランス１１とクランプ部材１２との間のより良好な摩擦力が得られる。

図８は、様々な部品におけるカウンタローラフレームの別の変形例を示す。カウンタローラ８は、この例では三角形の形状を有するサブフレーム６上にて互いに距離を開けて２つのセットで提供されるのが好ましい。下部の角部は２つのカウンタローラ８の軸を受け入れ、上部の角部は、サブフレームをフレーム７０ａ、７０ｂに旋回可能に接続する旋回軸６１を備えている。フレーム７０ａは、２つのサブフレーム６を担持し、各サブフレームは旋回軸７１にて、主サブフレーム７０ａは、一端で１つのサブフレーム６を担持し、他端で旋回軸７１ａで副サブフレーム７０ａを担持する。別の副サブフレーム７０ａが長軸７０ｂの他端に接続される可能性がある。カウンタローラ８間の中央位置には、図示のシステムをフレーム４に接続する中央旋回軸７１ｂが設けられている。システムは、軸７１ｂに加えられる力Ｆ１が、カウンタローラ８に均等に分配されるように配置され、これは矢印Ｆ２で示される。

この例では、サブフレーム６の旋回軸６１は等距離に配置されている。フレーム７０ａ、７０ｂは、カウンタローラ８によって均等な荷重を加えることができるような形状になっている。中央旋回軸７１ｂも、この目的に応じて配置されることが好ましい。
本発明は、示された実施形態に限定されず、添付の特許請求の範囲内に入る他の実施形態にも拡張される。

Claims (18)

1. フレームを備えて、熱交換器内のダクトを清掃する可撓性のランスを駆動する装置であって、
   フレームには、可撓性のランスを出口開口部の方向へ駆動方向に移動させる駆動機構が配置され、該駆動機構は可撓性のランス上にクランプされ、出口開口部に向かって及び出口開口部から離れるようにフレーム内で移動可能なクランプ部材を備え、
   クランプ部材は無端駆動要素上に取り付けられ、無端駆動要素の動的部分は駆動方向に平行に走行し、駆動機構は更にクランプ部材の反対側に配置された少なくとも１つの駆動されないカウンタローラを備え、ランスはクランプ部材とカウンタローラの間にクランプされる、装置。
2. カウンタローラはクランプ部材に向かった方向に付勢されて、クランプ部材との間でランスをクランプする、請求項１に記載の可撓性のランスを駆動する装置。
3. 駆動機構には複数のカウンタローラが設けられ、前記カウンタローラの回転軸は、実質的に駆動方向に平行な平面内に延びている、請求項１又は２に記載の可撓性のランスを駆動する装置。
4. 複数のローラは、フレームに取り付けられた別個のカウンタローラフレーム上に配置され、カウンタローラフレームは、フレームに対して移動可能であり、カウンタローラフレームはフレーム内で付勢されている、請求項２又は３に記載の可撓性のランスを駆動する装置。
5. 少なくとも２つのカウンタローラは、駆動されるランスに向かう方向及びランスから離れる方向に互いに移動可能である、請求項３又は４に記載の可撓性のランスを駆動する装置。
6. 少なくとも２つのカウンタローラがサブフレームに配置され、サブフレームは旋回可能に配置されて、カウンタローラの相対運動を可能にする、請求項５に記載の可撓性のランスを駆動する装置。
7. サブフレームは、カウンタローラフレームに旋回可能に配置された、請求項４又は６に記載の可撓性のランスを駆動する装置。
8. 無端駆動要素は、その長手方向に沿って配置された複数の別個のクランプ部材を含む、請求項１乃至７の何れかに記載の可撓性のランスを駆動する装置。
9. クランプ部材は、無端駆動要素に旋回可能に接続するように配置された、請求項８に記載の可撓性のランスを駆動する装置。
10. クランプ部材は、その長手方向に沿って無端駆動要素上に相互に距離をおいて配置される、請求項８又は９に記載の可撓性のランスを駆動する装置。
11. 少なくとも、無端駆動要素の動的部分の端部近くにカウンタローラが配置されている、請求項９又は１０に記載の可撓性のランスを駆動する装置。
12. カウンタローラは、少なくとも無端駆動要素の動的部分の両端に配置されている、請求項１１に記載の可撓性のランスを駆動する装置。
13. クランプ部材は、無端駆動要素に接続するように配置されたベース部材を備え、ベース部材はプラスチック製の係合部材を保持する、請求項８乃至１２の何れかに記載の可撓性のランスを駆動する装置。
14. ベース部材は実質的にＵ字形であり、係合部材はＵ字形の脚部の間に受け入れられる、請求項１３に記載の可撓性のランスを駆動する装置。
15. クランプ部材には、係合されるランスと少なくとも一部が相補的に形成された係合面が設けられている、請求項１乃至１４の何れかに記載の可撓性のランスを駆動する装置。
16. クランプ部材は、Ｖ字形のスロットを備えている、請求項１５に記載の可撓性のランスを駆動する装置。
17. カウンタローラは、駆動システムにランスが供給されない場合、クランプ部材の係合面に実質的に係合するように配置され、カウンタローラの軸とカウンタローラと接触している動的経路上のクランプ部材の上端との間の距離は、カウンタローラの半径以下である、請求項１５又は１６に記載の可撓性のランスを駆動する装置。
18. 請求項１乃至１７の何れかの装置に用いられる、クランプ部材を備えた無端駆動要素。

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