NL1005688C2 - Inrichting voor het spuiten van vloeistof in een bepaalde richting. - Google Patents

Description

-1-

Inrichtina voor het spuiten van vloeistof in een bepaalde richting.

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het richten van een vloeistofstraal. Het gebruiksdoel van een dergelijke inrichting kan bijvoorbeeld het inwendig reinigen ofwel 5 schoonspuiten van verschillende objecten zijn: Voorraadtanks voor voedingsmiddelen, ruimen van schepen étc. Een tweede voorbeeld van een praktische toepassing is het z.g.n. "Open Plant Cleaning” : het in een produktieruimte uitwendig reinigen in bijvoorbeeld slachthuizen, bakkerijen.

Uit de stand der techniek zijn er vele inrichtingen bekend waarbij een (vloeistof)straal 10 wordt gericht, zoals beregeningsapparatuur, lakspuiten, waterkanonnen etc. Deze beschrijving beperkt zich tot het inwendig reinigen van tanks of andere objecten maar sluit toepassing van de uitvinding (of delen van) in diverse sectoren van industrie niet uit. Het reinigen vindt plaats door een straal vloeistof tegen het vervuilde oppervlak op te spuiten. Naast d.m.v. een statische opstelling van een aantal stralen (de bekende zgn. sproeibollen voorzien van gaatjes 15 in het oppervlak) kan reiniging plaatsvinden door middel van het laten bewegen van de straal in een bepaald patroon, (dynamisch) De aandrijving van de straalbeweging kan binnenin de tot heden bekende spuitkoppen zelf (intern) of buiten de spuitkop (extern door een motor) zijn aangebracht.

20 Kenmerkend voor vele bekende inrichtingen (Karcher, Rotojet, Toftejorg) is de toepas sing van een kegeltandwieloverbrenging waarbij 1 kegelwiel met de spuitopening is verbonden. De (meestal) interne aandrijving geschiedt door een turbine die (gestuwd door de vloeistof-stroom) via een overbrengingsamenstel de spuitopening gecontroleerd van plaats doet veranderen. Externe aandrijving, zonder noodzaak tot gebruik van een turbine, geschiedt door 1 tand-25 wiel bijvoorbeeld te verbinden met een aangedreven draaias in de stilstaande stijgbuis. Ook zijn er inrichtingen bekend waarbij een vertanding is aangebracht op de vaste stijgbuis waarlangs het koplichaam v.v. vertanding roteert. (Karcher) Het resultaat van de aandrijving, en kenmerkend voor vele bekende inrichtingen is dat het inslagpunt van de straal een 8-vormige baan af legt die per omwenteling enigszins verschoven is.

30

Uit publikaties, uit een videopresentatie op het kennisplein van de Machevo beurs in nov. 1995 en uit een open dag van de faculteit technische natuurkunde TU Delft in 1993 is er een inrichting bekend die gebaseerd is op 2 draaibare, concentrisch lopende assen en een kegeltandwiel-spuitkop waarvan de assen vloeistofstroom-onafhankelijk beide door een externe 35 motor worden aangedreven. De motoren zijn gekoppeld aan een bekende besturing voorzien van een joystick schakelaar. Als deze bewegingen worden opgeslagen in, en later weer vanuit een elektronisch geheugen worden toegevoerd dan werkt de machine met een vooraf ingeprogrammeerd bewegingspatroon.

1005688 -2-

De hiervoor beschreven, uit de stand der techniek bekende inrichtingen kenmerken zich door een of meerdere voor het gebruiksdoel nadelige eigenschappen zoals:

De eigen stijgbuis, het in de tank stekende deel waardoor de reinigingsvloeistof wordt 5 toegevoerd en waaraan de spuitkop is bevestigd, kan niet rechtstreeks vanuit de hoofd-uitstroomopening uit het apparaat worden geraakt en kan hierdoor niet of minder goed door het apparaat zelf worden schoongemaakt.

De konstruktie heeft een groot lekverlies uit b.v. draingaten (of draint niet) of heeft ekstra spoelverlies uit voorzieningen om de eigen konstruktie te reinigen.

10 - De drainvoorzieningen verstoppen snel ten gevolge van een geringe doorlaat, (de geringe doorlaat is nodig ter beperking van het lekverlies)

Een slechte werkings efficiëntie bij spuitkoppen met een door tandwielen of een ander overbrengingsmechaniek vast ingesteld (bijv. 8-vormig) bewegingspatroon.

Een gecompliceerde mechanische konstruktie.

15 - Een grote insteekopening benodigd in het te reinigen object.

De noodzaak om, tijdens bedrijf, tot het vrijwel continu gesynchroniseerd aandrijven van beide assen bij een spuitkop die wordt aangedreven met een kegelwielover-brenging, bijvoorbeeld: indien de spuitstraal in hetzelfde horizontale vlak moet blijven gericht bij het roteren om de verticale as. Dit resulteert in de noodzaak tot gebruik van 20 hoogwaardige aandrijvingscomponenten en in ingewikkelde software.

Het gebruik van niet of minder hygiënische konstrukties

Bij een (interne) turbine aandrijving door de spuitvloeistof bestaat het risico dat door vervuiling en slijtage van de turbine of andere onderdelen van de overbrenging de spuitkop slecht gaat bewegen of zelfs sdi gaat staan. Er is dan geen sprake meer van 25 reiniging. Deze status kan bij de bekende inrichtingen niet door het apparaat zelf worden aangegeven. Om de reiniging te controleren (valideren) is het noodzakelijk om een ekstra apparaat te plaatsen.

De hierbij beschreven uitvinding, een constructief eenvoudige Spuitinrichting, welke ook andere 30 als spuit-toepassingen kan hebben, heeft geen van de voornoemde kenmerkende nadelen.

1005688 -3-

Beschriivinq van de onderscheidende elementen van de uitgevonden inrichting

De uitgevonden inrichting is onderscheidend ten opzichte van de stand der techniek doordat een bekende spuitinrichting (voorzien van externe aandrijfmotoren) is gecombineerd 5 met een bekende - U.S.Patent 3,472,451 van 14-10-1969 - konstruktie waarbij, kenmerkend doch niet noodzakelijkerwijs in combinatie, aan de spuitkop een drainklep met een grote doorlaat is toegevoegd en waarbij de hoofduitstroomopening van de spuitkop, kenmerkend, rakend op eigen stijgbuis kan worden gericht.

10 Een variant op de uitgevonden installatie is onderscheidend doordat, eventueel doch niet noodzakelijkerwijs in combinatie, naast de kenmerkende grote drainklep en bijzondere nozzleplaatsing, de spuitkop (die ook op een andere manier intern of extern kan worden aangedreven) is voorzien van een camera, een optische opnemer waaraan een camera kan worden gekoppeld, een endoscoop of een ander optisch apparaat dat kan werken met 15 zichtbaar of onzichtbaar licht of een samenstel van apparaten (vervolgens beeldopnemer genoemd), teneinde bijvoorbeeld het inslagpunt van de straal en daarmee het reinigingseffect of opbrengresultaat van reinigingsmiddel visueel via een beeldscherm of op een andere wijze, bijvoorbeeld via elektronische beeldherkenning, te kunnen controleren.

20 Een variant op de voorgaande installatie is onderscheidend doordat de spuitkop met beeldopnemer door de besturing (- die gekoppeld is aan een beeldverwerkingssysteem), of die met de hand kan worden bestuurd (joystick), na signalering gericht wordt of kan worden op een plek met bepaalde kenmerken, (welke bij de inrichting met beeldverwerking vooraf ingegeven kunnen worden.) 25

De principes van de uitvinding worden nader toegelicht aan de hand van onderstaande figuren, met, ter verklaring:

Figuur 1: Uiterlijk van de installatie 30 Figuur 2: Langsdoorsnede van de watervoerende mechanische inrichting

Figuur 3: Doorsnede van de spuitkop met de kenmerkende drainklep

Figuur 4: Zijaanzicht van de spuitkop

Figuur 5: Bovenaanzicht van de spuitkop

Figuur 6: Schema max. opstelling uitstroomopening 35 Figuur 7: Zijaanzicht van de spuitkop met beeldopnemer

Figuur 8: Bovenaanzicht van de spuitkop met beeldopnemer 1005688 -4-

Refererend naar figuur 1, waarin het uiterlijk van de installatie wordt getoond en waarin, ter illustratie, met 01 de omkasting met de aandrijving is aangegeven en waarin met 02 de kast met de besturing van de motoren is getekend. Op de kast, die ook los van de inrichting kan zijn uitgevoerd of kan worden opgenomen in een totale procesbesturing, zijn een aantal 5 bedieningselementen geplaatst. De gehele unit wordt op een tank geplaatst waarvan het oppervlak met 04 is aangegeven. De stijgbuis 05 waardoor de reinigingsvloeistof aan de spuitkopsamenstelling 06 wordt toegevoerd steekt in de tank. Uit de spuitkop spuit een vloeistof straal 07.

10 Refererend naar figuur 2, waarin het vloeistofvoerende deel van de installatie wordt getoond in de uitvoering zonder de uitgevonden drainklep en waarin met 01 de aandrijving in de omkasting wordt aangeduid is met 09 de inlaat getekend. Met 10 is de as aangeduid die door de aandrijving zowel roterend- als op en neer kan worden bewogen volgens het eerder genoemde octrooi in de stijgbuis 05. Zichtbaar met 11 is de as van de uitstroomopening die 15 kan draaien in het huis 08, dat kan roteren in de hier vast opgestelde stijgbuis 05. Met 12 is een ook van andere inrichtingen bekende kleine drainopening aangegeven. Door deze opening heen loopt de inrichting na het spuiten leeg. Tevens verliest de inrichting tijdens het spuiten vloeistof door deze opening 12 , zodoende is de doorlaat van de opening 12 beperkt. De hier gegeven beschrijving geeft als voorbeeld een vast opgestelde stijgbuis, de uitvinding heeft 20 tevens betrekking op inrichtingen waarbij de stijgbuis op een andere wijze is opgesteld, bijvoorbeeld roterend.

Refererend naar figuur 3, waarin een detaildoorsnede van de uitgevonden spuitkop is aangegeven, is er nu onder aan de as 10 een ekstra element 13 aangebracht, boven een grote 25 opening 12 in het spuitkophuis 08. Getekend is de bovenste stand, zichtbaar is dat opening 12 wordt vrijgegeven door het element 13 dat door de as 10 uit de opening omhoog is getrokken. In deze stand is er een grote drainopening. Deze stand correspondeert met de stand van de spuitstraal, recht omlaag, zijnde een voor de reiniging onbruikbare stand. De stand van as 10 en element 13 correspondeert met de stand van de spuitstraal 7 doordat de as van de 30 uitstroomopening via een tandwieloverbrenging door as 10 wordt verdraaid. Tijdens het reinigen wordt de spuitstraal 07 omhoog gericht door het naar omlaag bewegen van de as 10 en daarmede het verdraaien van as 11. Het (afsluit)element 13 wordt door het omlaagbewegen van as 10 in de drainopening 12 gestoken waardoor deze vrijwel wordt afgesloten. De uitvinding heeft, naast een optimaal kunnen leeglopen van de kop na het bedrijf, bijgevolg dat 35 het lekverlies tijdens het bedrijf bij toepassing van een niet afsluitbare drainopening heen sterk wordt beperkt. Een kenmerkende eigenschap van de getoonde konstruktie is tevens dat, mocht het grote draingat toch (deels) verstopt zijn door bijv. produktresten dit gat op een mechanische wijze, door het doorsteken van het aangedreven element 13 geopend wordt.

1005688 -5-

Refererend naar figuren 4 en 5, waarin het uiterlijk van de spuitkop wordt getoond en met 05 de te reinigen stijgbuis aangegeven is, en waarin tevens de hoofduitstroomopening 14 van de spuitkop getekend is. Te zien in fig. 5 is dat de hartlijn van de uitstroomopening 14 in een vlak ligt dat wordt begrensd door een raaklijn, evenwijdig aan de betreffende hartlijn en 5 rakend aan de buitendiameter van de stijgbuis 05 en op een tussenafstand van de halve buisdiamter + de halve straaldiameter.

De maximale plaats van de hartlijn, waarbij de hoofdstraal de stijgbuis rechtstreeks raakt, is aangeven is figuur 6.

10

Deze kenmerkende opstelling heeft bijgevolg dat door het verdraaien van de spuitkop voorbij de langsas van de stijgbuis de vloeistofstraal direkt tegen het oppervlak van de stijgbuis aan spuit. Doordat het huis 06 kan roteren ten opzichte van de vast opgestelde stijgbuis 05 kan het gehele oppervlak van de stijgbuis rechtstreeks wordt aangestraald. De figuren geven een 15 opstelling weer waarbij beide hartlijnen van de uitstroomopening binnen de betreffende raaklijnen liggen (= ideaal). Het aanstralen kan ook worden bereikt door 1 hartlijn binnen de raaklijn te plaatsen. De uitvinding heeft bijgevolg dat de kop compact kan worden vormgegeven waardoor er een kleine insteekopening in de tank nodig is. Met 13 is het afsluitelement van de drain opening aangegeven.

20

Refererend naar figuren 7 en 8, waarin het uiterlijk van een spuitkop-variant is weergegeven is er met 15 een eerder omschreven beeldopnemer aangegeven. Deze opnemer 15 is in de spuitkop opgenomen en beweegt hierdoor mee met de uitstroomopening van de vloeistof.

1005688

Claims (10)

1. Een inrichting voor het richten van een vloeistofstraal, bijvoorbeeld voor het schoon-5 spuiten van oppervlakten, voorzien van een insteekbuis voor de toevoer van de reinigingsvloei- stof (stijgbuis) en aan het einde van genoemde buis voorzien van een spuitkop, met als kenmerk dat het stijgbuis-buitenoppervlak door de inrichting zelf kan worden gereinigd door het rechtstreeks aanstralen met vloeistof vanuit tenminste 1 hoofduitstroomope-ning van de spuitkop die, voor deze functie kenmerkend, zo is vormgegeven dat de betreffende 10 hoofduitstroomopening gericht kan worden op het oppervlak van de eigen stijgbuis.

2. Een inrichting volgens conclusie 1 met ais kenmerk dat de binnenste raaklijn van de vloeistofstraal die uit tenminste 1 van de hoofduitstroomopening(en) van de spuitkop stroomt (aan de stijgbuis-zijde) en evenwijdig met de hartlijn van de betreffende hoofduit- 15 stroomopening, in een vlak ligt dat wordt begrensd door een evenwijdige raaklijn langs de te reinigen stijgbuis.

3. Een inrichting voor het richten van een vloeistofstraal, bijvoorbeeld voor het schoonspuiten van oppervlakten met als kenmerk dat de spuitkop met daarin de hoofduit- 20 stroom opening(en) is voorzien van een klep-achtige konstruktie teneinde de spuitkop na het spuiten in de geopende stand makkelijk en snel leeg te laten lopen en tijdens het spuiten in de gesloten stand het lekverlies uit de spuitkop te beperken.

4. Een inrichting als in conclusie 3 met als kenmerk dat de klep-as constructief 25 1 geheel vormt met het (schuivende) aandrijfelement van de spuitkop.

5. Een inrichting voor het richten van een vloeistofstraal, bijvoorbeeld voor het schoonspuiten van oppervlakten, waarbij de hoofd uitstroomopening in de X- en Y-as kan worden gericht door het verschuiven en/of verdraaien van 1 of meerdere staaf- buis- of kabelvormig 30 element(en) of samenstel van elementen ten opzichte van een vaste basis van de inrichting, waarbij het betreffende element of samenstel van elementen per stuk functioneel gekoppeld zijn aan de verstelling van 1 bepaalde as van de spuitkop-hoofduitstroomopening(en) met als kenmerk dat de beide bewegingen en zodoende de richting van de vloeistof-straal(en) in X- en Y as, per as, onafhankelijk van elkaar en zonder elkaar tijdens de verstelling 35 te beïnvloeden bij beide assen door een algemeen bekend extern aandrijfelement als bijvoorbeeld een elektromotor, pneumatische cilinder of motor of hydraulisch component en in een van de hoofdvloeistofstroom onafhankelijk patroon kunnen worden opgewekt. 1005688 -7-

6. Een inrichting volgens conclusie 5 met het kenmerk dat de externe aandrijvingen van de X- en Y as zijn aangesloten op een inrichting waarin een bepaald schakelpatroon voor de betreffende aandrijving - en hierdoor de verstelling van de spuitkop in een bepaald 5 patroon zijn opgeslagen.

7. Een inrichting volgens conclusie 5 met als kenmerk dat er voor de beide verstellingen van de spuitkop 2 typen aandrijfbewegingen worden toegepast: een schuivende- 10 en een draaiende beweging en dat de beide bewegingen en zodoende de richting van de vloeistofstraal in X- en Y as, per stuk, onafhankelijk van elkaar en zonder elkaar tijdens de verstelling te beïnvloeden elk door een algemeen bekend extern aandrijfelement als bijvoorbeeld een elektromotor, pneumatische cilinder of motor of hydraulisch component en in een van de hoofdvloeistofstroom onafhankelijk patroon kunnen worden opgewekt. 15

8. Een inrichting voor het richten van een vloeistofstraal met als kenmerk dat de spuitkop met daarin de hoofduitstroomopening(en) van de vloeistofstraal(en) is voorzien van een beeldopnemend element of samenstel van elementen als bijvoorbeeld een camera, 20 endoscoop of apparaat dat door het uitzenden van straling of radiogolven een beeld kan genereren van het door de spuitkop te behandelen/behandelde oppervlak.

9. Een inrichting als in conclusie 7 met als kenmerk dat de beeldopname 25 apparatuur is gekoppeld aan een beeld-verwerkingseenheid die voorzien is van een terugkoppeling naar de spuitkop-aandrijving, opdat na herkenning van een beeld de spuitkop automatisch gericht kan worden.

10. Een inrichting volgens een der voorgaande conclusies met als kenmerk dat deze is voorzien van een samenstel van elementen teneinde de spuitkop, al of niet voorzien van een beeldopnemend apparaat, in- en uit de procesruimte te kunnen steken. 1005688