SE503916C2 - Spolanordning - Google Patents

Description

503 916 Vid spolanordningar av den ovannämnda typen bibringas det làngsträckta drivorganet i dess längdriktning fram- och átergàende rörelser med hjälp av ett fram- och äter- gäende organ av komplicerad typ. _ Detta innebär att drivmekanismen blir komplicerad och driftkänslig.

Syftet med föreliggande uppfinning är därför att àstad- komma en enklare och mera driftsäker drivmekanism för att driva det làngsträckta drivorganet med fram- och átergáende rörelser. Detta àstadkomes enligt uppfin- ningen genom att den inledningsvis nämnda spolanord- ningen i huvudsak uppvisar de kännetecken som framgår av efterföljande patentkrav 1.

Genom att spolanordningen uppvisar nämnda kännetecken uppnås att det lángsträckta drivorganet kan bibringas fram- och átergàende rörelser med hjälp av ett enkelt, kontinuerligt i en rotationsriktning roterande organ.

Uppfinningen skall nedan förklaras närmare med hänvis- ning till bifogade ritningar, pá vilka figur l med en sidovy och delvis i snitt illustrerar en spolanordning med en anordning enligt uppfinningen; figur 2 illustrerar ett snitt av en i spolanordningen enligt figur 1 ingående tillförselledning och en däri anordnad turbinanordning; figur 3 illustrerar delar av tillförselledningen enligt figur 2 med turbinanordningen i ett annat läge; figur 4 illustrerar ett snitt IV-IV av turbinanordningen enligt figur 3; 503 916 3. figur 5 schematiskt illustrerar ett i spolanordningen enligt figur 1 ingående drivaggregat och därtill an- slutande delar; figur 6 schematiskt och delvis i snitt illustrerar delar av drivaggregatet enligt figur 5; figur 7 illustrerar ett snitt VII-VII av en i drivaggre- gatet enligt figur 6 ingående del; och figur 8 slutligen illustrerar de i figur 6 illustrerade delarna av drivaggregatet i ett annat läge.

I figurerna illustreras en spolanordning 1 för invändig spolning av tankar, företrädesvis fartygstankar 2, vars ovansida 3 antyds med punktstreckade linjer i figur 1.

Spolanordningen 1 har en fästplatta 4 via vilken den är anbringad pà nämnda ovansida 3 av fartygstanken 2.

Spolanordningen 1 uppvisar ett inloppshus 5, ett spol- vätskerör 6 med spolmunstycken 7, en turbinanordning 8 och ett drivaggregat 9. Inloppshuset 5 är placerat ovanpà och fastbringat pà fästplattan 4. Spolvätskeröret 6 är roterbart lagrat pà inloppshuset 5 och detsamma skjuter fràn detta ned i fartygstanken 2, som skall spolas.

Spolmunstyckena 7 är vridbart lagrade pà spolvätske- röret 6 och de är avsedda att vrida sig i förhällande till detta samtidigt som spolvätskeröret 6 roteras.

Turbinanordningen 8 är anordnad i en tillförselledning 10 som är avsedd att leda spolvätska 11 till spolvätske- röret 6 och via detta till spolmunstyckena 7 som är av- sedda att rikta spolvätskestrálar 12 mot fartygstankens 2 insidor.

Spolvätskeflödet i tillförselledningen 10 stàr under tryck och typen av spolvätska 11 kan variera i beroende av det ämne som funnits i fartygstanken 2 som skall ren- sos 916* göras. Sålunda kan spolvätskan exempelvis vara kallt eller uppvärmt vatten med eller utan tillsatser. Om far- tygstanken har innehållit olja kan spolvätskan vara upp- värmd olja som användes för att avlägsna föroreningar på nämnda insidor.

Turbinanordningen 8 uppvisar ett turbinhjul 13 som av spolvätskan 11 drivs att rotera då denna strömmar genom tillförselledningen 10 till spolvätskeröret 6. Turbin- hjulet 13 är avsett att driva det utanför tillförselled- ningen 10 anordnade drivaggregatet 9. Detta är anordnat att dels bringa spolvätskeröret 6 att rotera samt bringa spolmunstyckena 7 att vrida sig samtidigt.

Turbinanordningens 8 turbinhjul 13 driver företrädes- vis en växel 14, företrädesvis av typ planetväxel, som är avsedd att väsentligt växla ned rotationshastígheten pà en av turbinhjulet 13 driven, inkommande axel 15, exempelvis i förhållandet 1:30 från densamma till driv- aggregatets 9 utgående axel 16. Sålunda kan exempelvis rotationshastígheten på den inkommande axeln 15 på ca. 1500 varv/min. i växeln 14 växlas ned till ca. 50 varv/ /min. på den utgående axeln 16.

Axeln 16 samverkar med en i drivaggregatet 9 ingående rörelseöverföringsanordning 17 som överför dess rota- tionsrörelse (pil A, figur 5) till en vridväxel 18 för att rotera däri ingående delar, vars rotations- rörelse (pil B, figur 5) via ett nedåtriktat rörelse- överföringsorgan 19 överföres till spolvätskeröret 6 för att rotera detta. Rörelseöverföringsanordningen 17 och vridväxeln 18 visas endast schematiskt eftersom de kan vara utformade i enlighet med tidigare kända anord- ningar vid spolanordningar eller på annat lämpligt sätt.

Rörelseöverföringsanordningen 17 är också avsedd att överföra sin rotationsrörelse, exempelvis via en ut- 503 916 gående axel 20, till en annan rörelseöverföringsanord- ning 21, vars rotationsrörelse (pil C, figur 5) överföres till en lyftväxel 22 i vilken rotationsrörelsen hos ett däri ingående organ överföres så till ett annat däri in- gående organ att det senare erhåller en linjärt fram- och återgående rörelse (pil D, figur 5). Lyftväxelns 22 fram- och återgående organ driver ett långsträckt drivorgan 23 att utföra i dess längdriktning fram- och återgående rörelser. Detta långsträckta drivorgan 23 är riktat nedåt in i spolvätskeröret 6 och det uppvisar drivpartier 24, företrädesvis kuggar, som samverkar med drivhjul 7a, företrädesvis kugghjul, på varje spolmunstycke 7 så, att spolmunstycket 7 vrides kring en horisontell vridnings- axel i förhållande till spolvätskeröret 6 då det lång- sträckta drivorganet 23 utför fram- och återgående rö- relser.

Turbinhjulet 13 är så förflyttbart anordnat i förhål- lande till åtminstone en närliggande, rörformad del 25 att hastigheten på spolvätskeflödet E vid turbinhjulet 13 och därmed turbinhjulets 13 rotationshastighet och/ /eller rörelseenergi kan ändras i förhållande till den hastighet på spolvätskeflödet, som ett pumpsystem (ej visat), till vilket tillförselledningen 10 är ansluten, medger.

För att snabbt kunna utföra denna individuella ändring av turbinhjulets 13 rotationshastighet och/eller rörelse- energi kan turbinhjulets 13 förflyttning i förhållande till nämnda rörformade del 25 ske med hjälp av en in- ställningsanordning 26 som är manövrerbar från tillför- selledningens 10 utsida, d.v.s. man behöver inte öppna tillförselledningen 10 för att utföra nämnda inställning.

Vid det illustrerade utförandet kan turbinhjulet 13 vara förflyttbart inom en sådan inställningssektor S för att 503 916 medge att hastigheten pà spolvätskeflödet lokalt ökar tillräckligt för att driva turbinhjulet 13 med efter- strävad rotationshastighet och/eller bibringa detta efter- strävad rörelseenergi även om pumpsystemet inte medger sàdan flödeshastighet pà spolvätskan 11.

Vid det illustrerade utförandet är turbinhjulet 13 an- ordnat pá en vertikalt riktad axel 27 och detsama be- finner sig i en vertikalt riktad del av tillförselled- ningen 10. En nedre del av axeln 27 är roterbart lag- rad vid inställningsanordningen 26 och en övre del av densamma samverkar så med ett organ 28 för överföring av rotationsrörelsen fràn turbinhjulet 13 till driv- aggregatet 9, att axeln 27 är förskjutbar i förhållande till nämnda organ 28 men befinner sig i drivingrepp med detta för nämnda överföring av rotationsrörelserna.

För att möjliggöra detta kan axeln 27 förskjutbart gripa in i en hylsformad del 29 av nämnda organ 28 och densamma kan uppvisa ett stift 30 som förskjutbart gri- per in i ett i den hylsformade delen 29 anordnat spàr 31.

Turbinhjulet 13 bestàr företrädesvis av ett i spol- vätskans ll flödesriktning F koniskt avsmalnande nav 32 med ett flertal utåtriktade turbinblad 33 som är snedställda i förhållande till turbinhjulets 13 längd- axel och i förhållande till spolvätskans ll flödes- riktning F. Varje turbinblad 33 kan vara plant eller bag- formigt och detsamma eller delar därav kan förlöpa med en vinkel pà 40-50° i förhållande till nämnda längd- axel. Pa axeln 27 kan i spolvätskans 11 flödesriktning F sett, framför navet 32 vara anordnad en strömlinje- formad nosdel 34 och navet 32 kan vara vridfast an- bringat pà axeln 27 med hjälp av stift 35 eller motsva- rande fästelement.

Den rörformade delen 25 kan vara en separat del som är inskjuten i en därför avsedd urtagning 36 i till- 503 916 förselledningen 10 och som hàlles fast i detta läge med hjälp av àtminstone ett fästorgan, t.ex. en fäst- skruv 37, som kan vara skruvad utifràn genom tillförsel- ledningens 10 vägg och in i den rörformade delen 25.

Den rörformade delen 25 har i spolvätskans 11 flödes- riktning F sett koniskt avsmalnande insidor 38 och dessa har företrädesvis samma eller i huvudsak samma konicitet som utsidor 39 av navet 32, d.v.s. den rör- formade delens 25 insidor 38 och navets 32 utsidor 39 förlöper parallellt eller i huvudsak parallellt i för- hållande till varandra, varigenom ett jämnbrett eller i huvudsak jämnbrett genomströmningsutrymme 40 bildas mellan navets 32 utsidor 39 och den rörformade delens 25 insidor 38. Vidare kan turbinbladens 33 ytterkan- ter 41, frán sidan sett förlöpa parallellt eller i huvudsak parallellt med den rörformade delens 25 insidor 38 sä att turbinhjulet 13 kan ställas in antingen med turbinbladens 33 ytterkanter 41 i hela dess längder förlöpande tätt intill nämnda insidor 38, varvid turbin- hjulet 13 intar ett ändläge i nämnda inställningssektor S (se figur 3), i vilket ändläge genomströmningsutrym- mets 40 storlek (genomflödesarea) är som minst, eller i ett annat ändläge väsentligt längre ifràn nämnda insidor 38, varvid genomströmningsutrymmets 40 storlek är som störst.

Turbinhjulet 13 är företrädesvis också sä anordnat och inställbart i olika lägen inom en sàdan inställnings- sektor S att navet 32 i alla inställningslägen befinner sig innanför eller i huvudsak innanför den rörformade delen 25.

Inställningsanordningen 26 uppvisar vid det illustre- rade utförandet ett förskjutningsorgan som är ställbart fràn tillförselledningens 10 utsida. Detta förskjutnings- organ är exempelvis en ställhylsa 42 som är försedd med 503 916 yttergängor 43 och som är tillsluten i sin ytterände men har en öppen innerände. Ställhylsan 42 är inskru- vad i ett gängat hàl 44 i tillförselledningens 10 vägg och pà dess yttergängor 43 är inskruvad en kontrings- mutter 45 som säkerställer att densamma blir kvar i inställt läge. I ställhylsan 42 är företrädesvis anord- nat ett sfäriskt lagerelement 46, mot vilket axeln 27 anligger via en pá dess ändyta anbringad hárdmetall- kropp 47. I ställhylsan 42 kan finnas en spärring 48 för att hälla det sfäriska lagerelementet 46 pà plats och ett radiallager 49 för axeln 27.

Genom att skruva ställhylsan 42 längre in i tillförsel- ledningen 10 frán det i figur 2 visade läget, förskjutes axeln 27 och därmed turbinhjulet 13 i förhållande till den rörformade delen 25, varigenom storleken (genom- strömningsarean) pá genomströmningsutrymmet 40 ökar.

Därmed minskar hastigheten pà spolvätskeflödet E vid turbinhjulet 13 och därmed dess rotationshastighet och/ /eller rörelseenergi.

Den rörformade delen 25 kan vara en turbinhjulet 13 närliggande del av annat utförande och med annan place- ring och den kan dessutom bestá av mer än ett stycke.

Vidare kan nämnda närliggande del 25 vara förflyttbar i förhållande till turbinhjulet 13 istället för omvänt och dessutom är det möjligt att anordna sàväl turbin- hjulet 13 som den närliggande delen 25 förflyttbara i förhållande till varandra för att uppnà ovannämnda syfte.

Turbinhjulet 13 kan vara av annan typ än den visade och det kan vara anordnat pá annat ställe i tillförsel- ledningen 10 än pä det illustrerade stället.

Vidare kan inställningsanordningen 26 vara utformad pà annat sätt än det illustrerade och den kan vara an- ordnad pá annat plats än den illustrerade. 503 916 9.

För att kunna undvika háltagning i tillförselledningen 10 för rotationsrörelseöverförande organ är en magnet- koppling 50 anordnad att med hjälp av magnetkraft över- föra turbinhjulets 13 rotationsrörelser fràn tillför- selledningens 10 inre till det utanför denna anord- nade drivaggregatet 9.

Magnetkopplingen 50 uppvisar företrädesvis en inre magnetkropp 51, som är anordnad inuti tillförselled- ningen 10 och en yttre magnetkropp 52, som är anord- nad utanför tillförselledningen 10.

Magnetkropparna 51, 52 är sá anordnade i förhållande till varandra att mellan dessa uppkommande magnetkraf- ter medger att den inre magnetkroppens 51 rotations- rörelse överföres till den yttre magnetkroppen 52.

De inre och yttre magnetkropparna 51, 52 är företrädes- vis permanentmagneter och dessa är företrädesvis ring- formiga. Vidare kan de uppvisa samma eller i huvudsak samma ytter- och innerdiameter och vara centrerade med en gemensam centrumlinje som sträcker sig i magnetkopp- lingens 50 axialriktning.

Mellan ett fasthàllningsorgan 53 för fasthállning av den inre magnetkroppen 51 och ett slutet väggparti 54 av tillförselledningen 10 är anordnat àtminstone ett stödlager 55, vilket är avsett att till det slutna vägg- partiet 54 överföra den belastning som den inre magnet- kroppen 51 utsättes för i riktning mot nämnda slutna väggparti 54 av i magnetkopplingen 50 uppkomande mag- netkrafter.

Vid det illustrerade utförandet är stödlagret 55 anord- nat pà fasthàllningsorganet 53 radiellt innanför den ringformiga inre magnetkroppen 51. 503 916 10.

Den inre magnetkroppen 51 är företrädesvis anordnad i ett spår 56 i fasthállningsorganet 53 och den inre magnetkroppen 51 hàlles pà plats i detta spår 56 med hjälp av ett på fasthàllningsorganet 53 anbringat lock 57. Detta lock 57 har företrädesvis en öppning för stöd- lagret 55 som är anordnat i ett spar 58 i fasthàllnings- organet 53.

Det slutna väggpartiet 54 är avtagbart anordnat pà till- förselledningen 10 för att frigöra en öppning i denna, via vilken öppning turbinanordningen 8 och de delar av magnetkopplingen 50 som är avsedda att anordnas inuti tillförselledningen 10 kan föras in i och tagas ut ur tillförselledningen 10.

Fasthàllningsorganet 53 är företrädesvis via en axial- och radiallagerdel 59 lagrat i en lagerhylsa 60, vilken är anordnad i tillförselledningen 10 mellan den inre magnetkroppen 51 och turbinanordningen 8.

Lagerhylsan 60 är avtagbart anordnad i tillförselled- ningen 10 och är uttagbar ur denna via den öppning genom vilken också den inre magnetkroppen 51 och tur- binanordningen 8 är uttagbara. Lagerhylsan 60 kan vara anordnad i ett sádant utrymme av tillförselledningen 10 som àtminstone i huvudsak är beläget bredvid en huvud- saklig flödesbana, genom vilken spolvätska 11 flödar.

Lagerhylsan 60 kan dessutom företrädesvis uppvisa dräne- ringshàl 61 mellan nämnda flödesbana och ett utryme 62 för den inre magnetkroppen 51 så att vätsketrycket i tillförselledningen 10 inte utsätter lagerhylsan 60 för krafter i riktning mot den inre magnetkroppen 51.

Den yttre magnetkroppen 52 är anbringad pà ett yttre fasthàllningsorgan 63 som är fäst vid den tidigare 503 916 ll. nämnda axeln 15. Det yttre fasthàllningsorganet 63 är anordnat i ett fästorgan 64, som är monterbart anord- nat på tillförselledningen 10 med hjälp av skruvar 65 för att kunna tagas bort vid demontering av turbin- anordningen 8.

Magnetkopplingens 50 inre och yttre magnetkroppar 51, 52 kan vara av annan typ än den beskrivna, de kan upp- visa annan form än den beskrivna och de kan vara anord- nade pá annat sätt. Exempelvis kan magnetkropparna vara ringformiga och den ena magnetkroppen kan vara placerad inuti den andra istället för bredvid varandra.

Lyftväxeln 22 uppvisar en gängad del 66 som är för- skjutbart lagrad i dess längdriktning och som via en stäng 67 är förbunden med det làngsträckta drivorganet 23. Runt om den gängade delen 66 är roterbart lagrat ett ringformat element 68, som roteras i rotations- riktningen H (se figur 7) av rörelseöverföringsanord- ningen 21 via ett rörelseöverföringsorgan 69.

Pà det ringformiga elementet 68 är anordnad en med- bringare 70 som griper in i den gängade delens 66 gängor. Dessa uppvisar två gängor 71, 72 med olika gängriktningar, nämligen en gänga 71 som förlöper skruv- formigt i riktning uppåt och en annan gänga 72 som för- löper skruvformigt i riktning nedàt. Dessa gängor över- gàr nedtill via övergàngspartiet 73 och upptill via övergangspartiet 74 i varandra så att de bàda gängorna 71, 72 tillsamans bildar en ändlös gänga.

När medbringaren 70 roterar kring den gängade delen 66 kommer densamma genom sitt ingrepp med den ändlösa gängan 71, 72 att förskjuta den gängade delen 66 och därmed det làngsträckta drivorganet 23 i riktning uppàt, varvid spol- munstyckena 7 vrids i en riktning. Dà den gängade delen 503 916 12. 66 förskjutits uppåt ett förutbestämt stycke kommer med- bringaren 70 från att gripa in i den nedåtgående gängan 72 att via övergångspartiet 73 (se figur 7) övergå till att gripa in den uppåtgående gängan 71, varvid medbringa- ren 70 kommer att driva den gängade delen 66 i riktning nedåt istället och därmed kommer spolmunstyckena 7 att vridas i motsatt riktning. Då den gängade delen 66 för- skjutits nedåt ett förutbestämt stycke komer medbringa- ren 70 från att gripa in i den uppåtgående gängan 71 att via övergångspartiet 74 övergå till att gripa in i den nedåtgående gängan 72, varvid medbringaren 70 åter komer att driva den gängade delen 66 i riktning uppåt.

Med hjälp av denna ändlösa gänga 71, 72 medges således att medbringarens 70 rotationsrörelse H i en och sama riktning kring den gängade delen 66 kan bringa denna att förskjutas omväxlande uppåt och nedåt utan avbrott, d.v.s. den gängade delen 66 erhåller en kontinuerligt fram- och återgående rörelse D.

För att förhindra att den gängade delen 66 vrids genom påverkan av medbringaren 70 uppvisar den gängade delen 66 ett längsgående kilspår 75 i vilket en på lyftväxelns 22 stativ 76 anordnad kil 77 ingriper.

Lyftväxeln 22 kan uppvisa annan utformning under förut- sättning av att medbringaren 70 vid kontinuerlig rota- tion i en riktning driver den gängade delen 66 att konti- nuerligt utföra fram- och återgående rörelser. Sålunda kan den gängade delen 66, medbringaren 70 eller organ 75, 77 som hindrar vridning av den gängade delen 66 vara utformade på annat sätt än det visade och beskrivna.

Claims (7)

-503 916 Patentkrav: IIIllIIIllIlIll/Olll

1. Spolanordning för invändig spolning av tankar, före- trädesvis fartygstankar, varvid åtminstone ett spol- vätskerör (6) är roterbart anordnat i tanken (2), var- vid spolvätskeröret (6) uppvisar åtminstone ett spol- munstycke (7) som är vridbart anordnat i förhållande till spolvätskeröret (6), varvid en tillförselledning (10) är anordnad att leda spolvätska (ll) till spol- vätskeröret (6) och via detta till spolmunstycket (7) som är avsett att rikta spolvätskestràlar (12) mot tan- kens (2) insidor, varvid ett turbinhjul (13) i en tur- binanordning (8) är så anordnat i tillförselledningen (10) att detsama drivs av spolvätskeflödet i tillför- selledningen (10), varvid turbinhjulet (13) är anordnat att driva ett utanför tillförselledningen (10) anordnat drivaggregat (9) som är anordnat att bringa spolvätske- röret (6) att rotera och samtidigt spolmunstycket (7) att vrida sig och varvid drivaggregatet (9) är anordnat att driva ett lángsträckt drivorgan (23) med i dess längdrikt- ning fram- och àtergàende rörelser (D) för att via nämnda làngsträckta drivorgan (23) vrida spolmunstycket (7), 505 916 ,,, k ä n n e t e c k n a d a v att drivaggregatet (9) för drivning av det làngsträckta drivorganet (23) uppvisar en medbringare (70) som är driven av turbinanordningen (8) att kontinuerligt rotera i en och samma rotationsriktning (H) kring en gängad del (66) och som därvid ingriper i gängor (71, 72) i den gängade delen (66), att den gängade delen (66) är rörlig i sin längdriktning i fram- och äter- gáende rörelser (D) för att bibringa det lángsträckta driv- organet (23) dess fram- och átergáende rörelser, att med- bringaren (70) bibringar den gängade delen (66) dess fram- och átergàende rörelser (D) genom att under sin rotation (H) samverka med dess gängor (71, 72) och att den gängade delen (66) har två gängor (71, 72) med olika gängrikt- ningar, vilka ändlöst övergár i varandra via nedre och övre övergángspartier (73, 74) så att medbringaren (70) vid sin kontinuerliga rotation i en och samma riktning (H) kontinuerligt bibringar den gängade delen (66) dess fram- och àtergàende rörelser (D).

2. Spolanordning enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k - n a d a v att medbringaren (70) är anordnad pá ett ringformigt element (68) som är anordnat att rotera kring den gängade delen (66), varvid medbringaren (70) ingriper i den gängade delens (66) gängor (71, 72).

3. Spolanordning enligt patentkrav 1 eller 2, k ä n n e - t e c k n a d a v att organ (75, 77) är anordnade för att hindra den gängade delen (66) att rotera dá den pà- verkas av medbringaren (70).

4. Spolanordning enligt nágot av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d a v att turbinhjulet (13) är sä förflyttbart anordnat i förhållande till àtminstone en närliggande del (25) och/eller vice versa att hastig- heten pà spolvätskeflödet (E) vid turbinhjulet (13) och därmed turbinhjulets (13) rotationshastighet och/eller rörelseenergi kan ändras. 503 916

5. Spolanordning enligt patentkrav 4, k ä n n e t e c k - n a d a v att turbinhjulets (13) förflyttning i för- hållande till nämnda närliggande del (25) och/eller vice versa är genomförbar med hjälp av en inställningsanord- ning (26) som är manövrerbar från tillförselledningens (10) utsida så att tillförselledningen (10) inte behöver öppnas för att utföra nämnda förflyttning.

6. Spolanordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d a v att en magnetkoppling (50) är anordnad att med hjälp av magnetkraft överföra turbinhjulets (13) rotationsrörelser från tillförsel- ledningens (10) inre till det utanför tillförselled- ningen (10) belägna drivaggregatet (9).

7. Spolanordning enligt patentkrav 6, k ä n n e t e c k - n a d a v att magnetkopplingen (50) uppvisar en inre magnetkropp (51), som är anordnad inuti tillförselled- ningen (10) och att magnetkopplingen (50) uppvisar en yttre magnetkropp (52), som är anordnad utanför till- förselledningen (10) i ett sådant förhållande till den inre magnetkroppen (51) att mellan magnetkropparna (51, 52) uppkommande magnetkrafter medger att den inre magnet- kroppens (51) rotationsrörelse överföres till den yttre magnetkroppen (52).