JP4550896B2 - 特にタンク洗浄装置に用いる駆動ユニット - Google Patents

Description

本発明は、特にタンク洗浄装置に用いられる駆動ユニットに関する。駆動ユニットにおいては、洗浄液がタービンホイールに加圧供給され、タービンホイールはギアボックスへの入力軸を回転させ、その出力軸の回転を減らす。前記出力軸はタンク空間内に下ろされたノズル付タンク洗浄装置を回転させる。また、駆動ユニットにおいては、タービン軸およびギアボックスの出力軸からのトルクが、協働する磁性部の磁極部間の磁力によって伝達される。

この種類の装置は公知であり、タンクの内容物の性質が、漏れても周囲を汚染しない液体および／または蒸気であるタンク空間の洗浄に関連して良好に作動する。

しかしながら、環境のため危険または望ましくない漏れを受容できないタンク空間との関連でこの種の装置を作動する場合は、特別な器具を使用しなければならない。

米国特許番号５ ８７１ ０２３号の明細書に、駆動ユニットをタンク空間に１つのユニットとして下ろし取り付けることができるように、駆動ユニットがノズル配置と一体に組み立てられている洗浄装置が開示されている。

液体がタービンホイールに加圧供給され、タービンホイールはギアボックスへの入力軸を回転させ、ノズルを回転させる出力軸の回転を減らす。

タービン軸およびギアボックスの入力軸からのトルクが、協働する磁極部を有する磁気カップリングによって伝達される。

この構造はタンク空間に完全に下ろされるので、システムを全て分離しないと点検または修理できないという欠点があり、有効性が損なわれる。

この欠陥を改善するために、ＷＯ２００４／００７２４ Ａ１号の明細書にあるように、駆動ユニットをタンク空間の外部に配置することによって、タンク空間からの漏れに対して駆動ユニットを隔離するような洗浄装置を構築する。

その駆動ユニットは、タービンホイールとギア内の入力軸との間に挿入された磁気カップリングによって駆動部から分離される。これによって、タービンのトルクは磁気カップリングを介して伝達され、タンク空間を液密および気密に封止し、その結果、タンク空間からの環境に有害な漏れを防止する。

しかしながら、この既知の構造は、いくつかの欠点および欠陥と結びついている。まず第一に、隔離されるのはタービン部のみであり、ギアからの可動部を介しての漏れおよびタンク空間内に配置されたノズルヘッドへの駆動軸を介しての漏れの可能性は、依然として存在する。

洗浄液が軸を囲む中空パイプに供給されるが、ギアの出力軸とタンク空間内の軸との間を直接機械的に接続するので、この中空パイプは周囲からの隔離の妨げとなる。

ＥＰ ０ ７２３ ９０９号の明細書では、磁気伝達する２つの磁気カップリングを各ハウジングに取り付ける構造が開示されている。この構造は複雑な機械的構造を伴い、また、駆動ユニットおよびギアユニットからカップリング部をそれぞれ分離するので、コンパクトに構成するのは難しい。

その装置の修理および点検時の欠点は、１つには、その装置が磁気カップリング部を有するタービン部を備えることであり、１つにはギアの出力軸とノズルヘッドへの回転部との間に機械的接続を備えることであるということを上記に付け加えるべきである。タービン駆動部からパイプへの複雑な液体の供給、バイパスもこれに付け加えるべきである。

本発明の目的はこれらの欠点および欠陥を改善することであり、これは、トルクを伝達する磁性部をハウジング内に取り付け、そのハウジング上にギアボックスとタービンハウジングを取り付けるという本発明によって達成される。

本発明に従って磁極を個別のハウジングに配置すると、取り付けは、液流の中に存在する装置部分とギアユニットとの間にハウジングを取り付ける場合に容易に行うことができる。

この結果、コンパクトな構造を達成することができ、点検および修理のために各部分を容易に分離することができる。

請求項２で述べるように、各部分をフランジ継ぎ手とガスケットによって公知の方法で分離することができると、タンク空間と開放連通して伸張している部分とタンク空間外にある部分との完全な液体および気体の分離が達成される。

請求項３で述べるように、回転軸の長手方向に伸張する磁極部を使用すると、磁極部は、協働する磁極の均衡を損なわずに比較的大きなトルクを伝達することができるであろう。

請求項４で述べるように、カップリングハウジング内でギアから伸張する磁性部に、軸方向に変位可能なカップリング部を提供すると、軸は、回転に加えて、軸方向に移動させることもでき、その結果、ノズルの回転面に対して既知の方法でノズルヘッドを調整することができる。

最後に、請求項５で述べるように、回転および軸方向に変位可能な複合運動を達成するために、軸方向に伸張する歯または溝を有するカップリング部等の部品を用いると好都合である。

本発明による装置の例示的実施形態を、図面を参照して次にさらに詳述する。

図１は、タンク内に伸張し、端部に回動可能な回転するノズルヘッド６を有するパイプ部５を備える装置の好適な実施形態の例を示す。図面に表されているように、供給された洗浄液がパイプを通してノズルヘッドに運ばれると同時に、回転軸１９はパイプ部５内に伸張する。

タンク４の外部に取り付けら得た装置は、加圧下で洗浄液１８を供給する手段１７を有する公知のヘッド３を備える。前記洗浄液は、回転運動を生成するために内部にタービンヘッド１８が取り付けられたヘッドを通して運ばれる。

回転運動は、ハウジング２内の磁気カップリングを介してギアボックス１に伝達され、そこでタービンヘッドからの回転数を減らして、別の磁気カップリングを介して軸１９に伝達される。

図１にあるように、全ての部分を一緒に固定して、狭い間隔をおいて互いに並行に伸張する２つの回転軸を有するコンパクトな駆動ユニットを提供する。

本駆動ユニットを、各部を個別に示す図２を参照してより詳細に記述する。

上述のように、回転運動は、ハウジング３内で液流１８内に配設されるタービンホイール１０によって生成される。タービン部は、効率性に関して調整可能なように配置し、それによってトルクの必要性に適合させることができる。

軸方向位置を調整することによって、水の流れに応じて変わるような円錐型のタービンホイールを構築して、これを公知の方法で行うことができる。

タービンホイール１０は、軸を介して円筒型の磁気ヘッド９と接続され、磁気ヘッド９は、軸方向に伸張する複数の磁性部を備える。

コア９に関して対極する磁石である磁極部８を有する円筒型のジャケットは、磁性部９のまわりに伸張している。

この外側の磁性部８は、ギア１の入力軸と接続され、一方ギアの出力軸は、協働する磁極部９のまわりに伸張する別の磁石８と接続される。

この磁極部９は、順にカップリング部１１と接続され、カップリング部１１はタービンホイール１０と共にハウジング３内の液体空間内に伸張している。

これら３つの部分１、２、３を、協働するフランジ形成部１２、１３、１４、１５、固定手段７、およびガスケット２１、２２によって一緒に固定し、図１に示す駆動ユニットを形成することができる。ガスケット２１によってハウジング２とタービンハウジング３との間を確実に密着接合するので、ギアボックス１および／またはハウジング２を、タンク空間から液体および／または気体が漏れる危険を冒すことなく、タービンハウジング３から分離することができる。

停止弁１６およびカップリング手段１７を、液体供給１８のために、ハウジング内に公知の方法で提供する。

さらに、ノズル６への液体の供給および／またはノズル６の動きを調整する調整装置２０をハウジング３上に示す。

磁気カップリング部９と軸１９との間の接続は、軸方向に変位可能なカップリング１１を介して行う。カップリング１１は、例えば、軸１９の端部に固定されている内歯を有する受け部（不図示）と変位可能に係合した歯車であってよい。

図１に示すように各部を一緒に固定すると、タンク空間と接触して、その外部に伸張する磁気カップリング部８、９の各々と供給される液体との間に直接の接触がないので、タンク２内の空間およびその周囲からの完全な液密性および／または気密性が確立されるであろう。

部品を分離することによって全ての可動部を容易に取り扱えるので、点検を行うのが可能になるのと同時に、磨耗または損傷した部分を用意に交換することができる。

タンク上に取り付けられた装置を側面から見た図である。 各部を個別に示す部分断面図である。

Claims (5)

1. ノズル付きタンク洗浄装置に使用する駆動ユニットであって、
   タンク空間上に設置され、洗浄液が供給される第１ハウジング（３）と、
   前記第１ハウジング（３）上に設置された第２ハウジング（２）と、
   前記第２ハウジング（２）上に設置されたギアボックス（１）と、
   前記第１ハウジング（３）内に、洗浄液の供給により回転可能に設けられたタービンホイール（１０）とを備え、
   前記ギアボックス(１)は、前記タービンホイール(１０)からのトルクが伝えられる入力軸と、
   前記タンク空間内に設置された前記ノズル付きタンク洗浄装置にトルクを伝える出力軸とを備え、
   前記タービンホイール(１０)から前記ギアボックス(１)の入力軸へのトルクおよび前記ギアボックス(１)の出力軸から前記ノズル付きタンク洗浄装置へのトルクは、それぞれ協働する磁性部の磁極間の磁力によって伝達されるように構成されており、その各々の磁性部は、内部磁性部（９）と、その周りを取り囲むように設けられた外部磁性部（８）とを含み、前記第２ハウジング（２）内に取り付けられていることを特徴とする駆動ユニット。
2. 前記タンク空間と前記ハウジング（２）との間を液密および／または気密によって分離するために、ガスケット（２１）が、前記ハウジング（２）と前記タービンハウジング（３）との間に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の駆動ユニット。
3. 前記磁性部は、円筒型の内部磁極部（９）とそのまわりに伸張する外部磁極部（８）とを備えることを特徴とする請求項１または２に記載の駆動ユニット。
4. 前記ギアボックス（１）の前記出力軸は、前記内部磁性部（９）に固定されたカップリング部（１１）を介してトルクを伝達し、前記カップリング部（１１）は、前記ノズル付きタンク洗浄装置の回転軸（１９）に固定されたカップリング部と回転可能および軸方向に変位可能に接続されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の駆動ユニット。
5. 前記カップリング部（１１）は、歯、溝および協働するトラックによって形成されることを特徴とする請求項４に記載の駆動ユニット。

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