WO2016146564A1 - Rotierender reiniger - Google Patents

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WO2016146564A1
WO2016146564A1 PCT/EP2016/055409 EP2016055409W WO2016146564A1 WO 2016146564 A1 WO2016146564 A1 WO 2016146564A1 EP 2016055409 W EP2016055409 W EP 2016055409W WO 2016146564 A1 WO2016146564 A1 WO 2016146564A1
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WO
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bearing
shaft
rotating
cleaner
bearing surface
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PCT/EP2016/055409
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Kai Becker
Richard Collins
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Gea Tuchenhagen Gmbh
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Publication date
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Definitions

  • the invention relates to a rotary cleaner according to the preamble of the first claim.
  • Balls which are arranged between on one side on a rotating assembly and on the other hand provided on the housing running surfaces, provide for a rotatable support in the axial and radial directions.
  • the rotation is generated by the fluid flowing into the cleaner, in which it flows against a provided inside the spray body twisted leaf spring.
  • the rotatable assembly with ball bearings to support rotatable is also shown in DE10 2005 015 534 B3,
  • the fluid emerging from the spray body can be used to produce the rotation of the spray body. This is illustrated for example in DE 10 2011 078 857 A1.
  • the rotation is created by directional entry of the fluid into the raised spray body and through exit from the spray body.
  • Another outlet nozzle is used for braking.
  • a cleaner with plain bearing is the GB 1604650 A before.
  • a cylindrical part is arranged between housing and shaft of the rotating assembly and acts as a wheel bearing.
  • a flange-like portion is provided, which causes a sliding bearing in the axial direction.
  • the rotating assembly is driven by a ball, which is abutted on the one hand by the cleaning fluid and, on the other hand, presses against a projection which is provided on the rotating assembly.
  • a rotary cleaner with a first, radial and a second axial slide bearing as described herein and with a spray body driven by recoil of an exiting fluid is known under the trade name Turbo SSB.
  • the invention is based on the object to provide a rotating cleaner which is easy to clean and whose rotating assembly has good rotational properties.
  • the rotating assembly of the cleaner is rotatably supported by a sliding bearing having a rotating and a stationary bearing surface. These bearing surfaces are formed as contiguous surfaces and designed to provide support the assembly is effected with the spray body in the radial and axial directions simultaneously by the sliding bearing created by the bearing surfaces.
  • Such a slide bearing acting as an angular bearing improves the running of the spray body by improved centering.
  • the production is simplified due to the smaller number of surfaces to be manufactured exactly. Compared to the prior art, therefore, a higher accuracy of the sliding bearing is easier educable. The higher accuracy also improves the running and turning properties. With fewer components and simpler geometry, the cleaner is easier to clean and less susceptible to contamination, making it easier to meet the applicable 3A and EHEDG standards.
  • a contiguous surface is to be understood in particular as an area that is free of steps, steps or kinks.
  • a design which is easy to produce in terms of its effect provides for rotating and stationary bearing surfaces to be conical in each case. This design results in a plain bearing with uniform power and uniform leadership property, resulting in a quiet Laufbiid. A quieter run increases, among other things, the life of the cleaner and improves the cleaning effect achieved.
  • a particularly uniform distribution of axial and radial forces and a resulting particularly smooth running image arise in an embodiment in which the generators of the conical bearing surfaces form an angle between 40 degrees and 45 degrees with a rotation axis.
  • Another development with regard to the fluid guidance of the bearing groove provides for arranging an outlet opening in the housing, which produces a fluid connection between the bearing gap and an environment of the rotating cleaner. In this way, bearing fluid can escape from the bearing gap, which allows the flow of fresh fluid into the bearing pad. The fluid film between the bearing surfaces becomes this way more uniform, moreover, the draining fluid causes a cleaning of an outer wall of the cleaner.
  • an intermediate ring between the stationary bearing surface and the rotating bearing surface.
  • This measure provides freedom in choosing the materials that form the bearing surfaces.
  • An intermediate ring on which bearing surfaces can be produced, for example, from polytetrafluoroethylene, polyether ether ketone or similar aterials. Similar materials in contact bearing surfaces can be bypassed by the intermediate ring, so that there are better storage properties.
  • An intermediate ring also protects the bearing surfaces when using an abrasive fluid.
  • the cleanability of the cleaner can be improved by the spray body is releasably attached to the shaft.
  • the parts can be easily disassembled and subsequently cleaned more thoroughly than in the assembled state.
  • Another way to increase the cleanability and simplify is to form according to a development of an outlet on the spray body so that the exiting through the outlet fluid is rotated and held. As a result of this design, fewer components are required inside the cleaner. The geometry becomes simpler, so that a waiver of difficult to clean parts and cavity sections is possible.
  • a simple design of the outlet in order to achieve a very good drive effect and to obtain good throughput and good spray pattern of the cleaning liquid is an axially extending slot which passes through the wall of the spray body tilted against a radial direction.
  • Fig. 1 Side view of a rotating cleaner
  • Fig. 2 longitudinal section through the rotating cleaner
  • Fig. 3 Longitudinal section through the housing, shaft, guide sleeve and intermediate ring in exploded view.
  • a rotating cleaner 1 is shown in Fig. 1.
  • the rotating cleaner 1 has a housing 2 and a rotatable spray body 3.
  • the spray body 3 has a neck 4, in which a shaft 5 is received. With a clamp 6, a releasable connection between the neck 4 and shaft 5 is effected.
  • the housing 2 of the cleaner 1 has pin holes 7. These make it possible to detachably connect the cleaner 1 to a supply line (not shown) for fluids, for example the cleaning fluid of a Cteaning-fn-Piace process, for example by means of a pin or a second bracket.
  • At least one outlet for a cleaning fluid is provided on the spray body 3.
  • the outlet is designed as a slot 8, which runs ilves the axial direction A.
  • the rotating cleaner 1 is shown in Fig. 2 in section along the axis of rotation D.
  • the axis of rotation D defines at the same time the axial direction A.
  • the housing 2 of the rotating cleaner 1 has an inlet 9, through which, especially during a cleaning operation, predominantly liquid cleaning agent can enter the cavity 10 in the interior of the cleaner 1.
  • the spray body 3 is also hollow and has an interior space 11, Preferably, the inner surface of the spray body 3 is smooth and pierced only by at least one in the example as a slot 8 shaped outlet. Cavity 10 and interior 1 are fluidly connected to each other by means of a shaft 5 passing through the shaft interior 12.
  • the shaft 5 has a bearing section 13. This is accommodated in a space which is formed between the housing 2 and a guide sleeve 14.
  • the guide sleeve 14 has a guide portion 15, which may be cylindrically shaped and engages in the matching cylindrically shaped shaft interior 12.
  • the guide section 15 is in particular designed to effect a radial guidance of the shaft 5 in the housing and thus to contribute to a stable rotation of the shaft 5 about the axis of rotation D.
  • the movement of the guide sleeve 1 along the axis of rotation D in the direction of the inlet 9 is limited by a projection 16. This is shaped so that on the one hand causes this limitation.
  • the guide sleeve 14 is through the inlet 9 therethrough slidably over the projection 16 and locked in the position shown with a slight play in the axial direction A.
  • the gap between the housing 2 and guide sleeve 14, in which the bearing portion 13 of the shaft 5 is received, and in which an intermediate ring 17 may be provided, is filled with fluid, when in the operation of the cleaner, the assembly of the spray body 3 and shaft 5 in rotation is offset.
  • the fluid enters this spa through at least one supply port 18.
  • the gap may have, as a gap portion, an axial gap 19 surrounding the cylindrical portion of the shaft 5. From this axial gap 19, the fluid then flows between the actual Lagerfiambaen and exits through at least one outlet opening 20 from the gap and the housing 2 of the cleaner 1.
  • the slot-shaped outlet in the spray body 3 passes through the wall 21.
  • the slot 8 is formed in the wall 21 so that the spray body is set in rotation by the leakage of the pressurized fluid, for example a cleaning liquid suitable for hygienic processes. This is achieved, for example, by introducing the slot 8 displaced by an offset V against the axis of rotation D into the wall.
  • the slot 8 passes through the wall 21 tilted against the radial direction R.
  • Fig. 3 are in a sectioned and disassembled view of housing 2, spray body 3, shaft 5 and the not necessarily necessary but advantageous intermediate ring 17 are shown.
  • the order of representation of the components in Fig. 3 corresponds to the order in which these components are mounted.
  • the intermediate ring 17 is inserted into the cavity 10 of the housing 2. This is followed by the shaft 5 and finally the guide sleeve 14. Once this is pushed over the projection 16 away and is limited by this in the mobility in the axial direction A, the assembly of the components shown in Fig. 3 is completed.
  • a stationary bearing surface is formed in the housing 2 of the rotating cleaner . It is conically shaped, its geometry is created by rotation of a generatrix E1 about the axis of rotation D.
  • the generatrix E1 forms an angle W1 with this axis of rotation which is in the range 35 degrees to 45 degrees, advantageously in the range 40 degrees to 45 degrees.
  • This Angle range is favorable for absorbing the axial and radial forces that occur during operation of the sliding bearing.
  • intermediate ring 17 may be conically shaped.
  • a generatrix E2 forms an angle W2 with the axis of rotation D.
  • This angle W2 advantageously corresponds to the angle W1 or deviates from it only by a few degrees in order to avoid material stress.
  • Soft materials allow a higher deviation than hard materials.
  • the material has to be selected with regard to the application factor, for example health-compatible in the food sector.
  • it must be able to form the part of a sliding bearing, since the inner and outer conical surfaces of the intermediate ring are in sliding contact with the actual bearing surfaces.
  • a material that meets these requirements is, for example, polytetrafluoroethylene (PTFE).
  • the bearing portion 13 of the basic cylindrical shaft 5 also has a conical shape.
  • a generating E3 of this cone makes a wink! W3 with the axis of rotation D.
  • this angle W3 corresponds to the angle W1 in the context of production facilities.
  • An outer surface of the conical bearing portion 13 forms the rotating bearing surface 23 of the sliding bearing.
  • shaft holes 24 are provided, which are penetrated by the bracket 6 in the assembled state of the rotating cleaner 1.
  • the shank 5 can be made of polyetheretherketone (PEEK) or a plastic comparable in comparison to the mechanical and hygienic requirements as well as the suitability for a slide bearing. This makes it possible to dispense with the intermediate ring 17.
  • the guide sleeve 14 serves to stabilize the shaft 5 in the axial direction and to improve the rotation.
  • the rotation is improved by the guide section 15 located at an end of the guide sleeve facing the shaft 5, which is cylindrically shaped and dips into the shaft interior 12. By sliding contact between the shaft 5 and guide sleeve, the rotation is improved.
  • a sleeve cone 25 adjoins the guide section on the side facing away from the shaft 5.
  • the sleeve cone 25 has a conical surface whose shape can be described by a generator E4.
  • the generator E4 forms an angle W4 with the axis of rotation D.
  • This angle W4 corresponds advantageously in the producible frame the angles W1, W2 and W3.
  • the sleeve cone stabilizes the rotation of the shaft 5.
  • the sleeve cone 25 absorbs these forces and thus stabilizes the shaft 5 also in the axial direction.

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Abstract

Rotierender Reiniger (1) mit einem Gehäuse (2), welches einen Hohlraum (10) und einen mit einer Fluidzuleitung verbindbaren Einlass (9) besitzt, mit einem sich abschnittsweise in den Hohlraum (10) erstreckenden Schaft (5), mit einem Sprühkörper (3), welcher drehfest mit dem Schaft (5) verbunden ist und einen Auslass (8) umfasst, und mit einem Gleitlager zur drehbaren Unterstützung des Schafts (5) im Gehäuse (2), das Gleitlager eine drehende Lagerfläche (23), eine ruhende Lagerfläche (22) und einen Lagerspalt aufweisend. Um die Reinigbarkeit und die Rotationseigenschaften der rotierenden Teile zu verbessern, wird vorgeschlagen, dass drehende Lagerfläche (23) und ruhenden Lagerfläche (22) jeweils als zusammenhängende Fläche zur Unterstützung des Schafts (5) in radialer und axialer Richtung geformt sind.

Description

Rotierender Reiniger
Die Erfindung betrifft einen rotierenden Reiniger nach dem Oberbegriff des ersten Anspruchs.
Rotierende Reiniger werden genutzt, den Innenraum von Behältern wie beispielsweise Tanks zu reinigen. Sie besitzen einen sich drehenden Sprühkörper mit einem oder meh- reren Auslässen, aus denen ein Reinigungsfiuid austritt. Durch die Drehung des Sprühkörpers wird nach Möglichkeit die gesamte innere Wandfiäche des Behälters mit Reinigungsfiuid benetzt. Eingesetzt werden diese Reiniger hauptsächlich in hygienischen Anwendungen, beispielsweise in der Lebensmittelindustrie, sie kommen jedoch auch in anderen Industrien zum Einsatz. Der sich drehende Sprühkörper muss im Gehäuse des Reinigers drehbar unterstützt sein. Hierzu sind in einer Bauart dieses Reinigertyps Kugellager bekannt. Eine solche Lagerung stellt beispielsweise die DE 101 30 316 C1 vor. Kugeln, die zwischen einerseits an einer drehenden Baugruppe und andererseits an dem Gehäuse vorgesehenen Laufflächen angeordnet sind, sorgen für eine drehbare Unterstützung in axialer und radialer Richtung. Die Drehung wird durch das in den Reiniger einströmende Fluid erzeugt, in dem es eine innerhalb des Sprühkörpers vorgesehene verdrillte Blattfeder anströmt. Die drehbare Baugruppe mit Kugellagern drehbar zu unterstützen, ist auch in der DE10 2005 015 534 B3 gezeigt,
Das aus dem Sprühkörper austretende Fluid kann zur Erzeugung der Drehung des Sprühkörpers genutzt werden. Dies ist beispielsweise in der DE 10 2011 078 857 A1 dargestellt. Die Drehung wird durch gerichteten Eintritt des Fluids in den höhten Sprühkörper und durch Austritt aus dem Sprühkörper erzeugt. Eine weitere Austrittsdüse wird zum Abbremsen genutzt.
In einer anderen Bauart der rotierenden Reiniger wurde zu Gleitlagern übergangen, um eine drehbare Unterstützung des Sprühkörpers zu bewirken. Einen Reiniger mit Gleitlagerung stellt die GB 1604650 A vor. Ein zylindrisches Teil ist zwischen Gehäuse und Schaft der drehenden Baugruppe angeordnet und wirkt als Radtallager. In einem rechten Winkel zu dem zylindrischen Teil ist ein flanschartiger Abschnitt vorgesehen, der eine Gleitlagerung in axialer Richtung bewirkt. Angetrieben wird die drehende Baugruppe von einer Kugel, die einerseits vom Reinigungsfluid ange- stoßen wird und andererseits gegen einen Vorsprung drückt, der an der drehenden Baugruppe vorgesehen ist.
Das zylindrische Lagerteil mit seinem flanschartigen Abschnitt, welches als Teil der Gleitlagerung wirkt und zu einem radialen und einem axialen Lager gehört, kann aus Teflon hergestellt sein. Dies schlägt die DE 101 43 468 C1 vor, die weiterhin Verbesse- rungen hinsichtlich der Reinigbarkeit und des Drehantriebs betrifft.
Ein rotierender Reiniger mit einem ersten, radialen und einem zweiten, axialen Gleitlager nach der hier beschriebenen Art und mit einem durch Rückstoß eines austretenden Fluides angetriebenen Sprühkörper ist unter dem Handelsbezeichnung Turbo SSB bekannt, Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen rotierenden Reiniger zu schaffen, der gut reinigbar ist und dessen rotierende Baugruppe gute Rotationsetgenschaften aufweist.
Diese Aufgabe wird gelöst mit einem rotierenden Reiniger, der die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist. Die abhängigen Ansprüche 2 bis 10 geben vorteilhafte Weiterbildungen des rotierenden Reinigers an. Die rotierende Baugruppe des Reinigers ist von einem Gleitlager drehbar unterstützt, welches eine drehende und eine ruhende Lagerfläche aufweist Diese Lagerflächen sind als zusammenhängende Flächen geformt und so ausgeführt, dass eine Unterstützung der Baugruppe mit dem Sprühkörper in radialer und axialer Richtung gleichzeitig durch das von den Lagerflächen geschaffene Gleitlager bewirkt ist. Ein solches als Schräglager wirkendes Gleitlager verbessert den Lauf des Sprühkörpers durch verbesserte Zentrierung. Die Herstellung ist aufgrund der geringeren Anzahl genau zu fertigender Flächen vereinfacht. Gegenüber dem Stand der Technik ist daher eine höhere Genauigkeit des Gleitlagers leichter erzieibar. Die höhere Genauigkeit verbessert ebenfalls die Lauf- bzw. Dreheigenschaften. Durch die geringere Anzahl von Komponenten und einfachere Geometrie ist der Reiniger besser zu reinigen und weniger anfällig gegen Verschmutzung, so dass es einfacher ist, die geltenden Standards nach 3A und EHEDG zu erfüllen. Unter einer zusammenhängenden Fläche ist insbesondere eine Fläche zu verstehen, die frei von Stufen, Absätzen oder Knicken ist.
Eine im Hinblick auf ihre Wirkung einfach herstellbare Gestaltung sieht vor, drehende und ruhende Lagerfiäche jeweils konisch zu gestalten. Diese Gestaltung ergibt ein Gleitlager mit gleichmäßiger Kraftaufnahme und gleichmäßiger Führungseigenschaft, woraus sich ein ruhiges Laufbiid ergibt. Ein ruhigerer Lauf erhöht unter anderem die Lebensdauer des Reinigers und verbessert die erzielte Reinigungswirkung.
Eine besonders gleichmäßige Verteilung von axialen und radialen Kräften und ein sich daraus ergebendes besonders ruhiges Laufbild entstehen in einer Ausführung, in der die Erzeugenden der konischen Lagerflächen einen Winkel zwischen 40 Grad und 45 Grad mit einer Drehachse bilden.
Die Laufeigenschaften des Gleitlagers hängen auch von der Zufuhr eines Fluides in den Spalt zwischen Lagerflächen ab. Eine in dieser Hinsicht vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, im Schaft eine Zuführöffnung vorzusehen, durch die Lagerfluid in den Lagerspalt des Gleitlagers eintritt. Eine noch gleichmäßigere Drehung und sich daraus ergebendes ruhiges Laufbild entsteht nach einer Weiterbildung, die eine Führungshülse im Hohlraum vorsieht, die in gleitendem Kontakt mit dem Schaft steht und dessen Spiel in einer axialen Richtung begrenzt.
Eine andere Weiterbildung hinsichtlich der Fluidführung des Lagerffuids sieht vor, im Gehäuse eine Auslassöffnung anzuordnen, welche eine Fluidverbindung zwischen dem Lagerspalt und einer Umgebung des rotierenden Reinigers herstellt. Auf diese Weise kann Lagerfluid aus dem Lagerspalt entweichen, was den Nachfluss von frischem Fluid in den Lagerspait ermöglicht. Der Fluidfilm zwischen den Lagerflächen wird auf diese Weise gleichmäßiger, zudem bewirkt das abfließende Fluid eine Reinigung einer Außenwand des Reinigers.
Gemäß einer wiederum anderen Weiterbildung wird vorgeschlagen, zwischen ruhender Lagerfläche und drehender Lagerfläche einen Zwischenring anzuordnen. Diese Maß- nähme verschafft Spielräume bei der Wahl der Materialien, die die Lagerflächen formen, Für hygienische Anwendungen ist es beispielsweise vorteilhaft, Edelstahl für Schaft und Gehäuse zu verwenden, an denen die Lagerflächen ausgeformt sind. Ein Zwischenring, an dem sich Lagerflächen ergeben, kann beispielsweise aus Polytetrafluorethylen, Polyefheretherketon oder ähnlichen aterialen hergesteflt sein. Ähnliche Materialien an sich berührenden Lagerflächen können durch den Zwischenring umgangen werden, so dass sich bessere Lagereigenschaften ergeben. Ein Zwischenring schont zudem die Lagerflächen bei Verwendung eines abrasiven Fluids.
Die Reinigbarkeit des Reinigers lässt sich verbessern, indem der Sprühkörper lösbar am Schaft befestigt ist. Die Teile können so einfach zerlegt und in der Folge gründlicher als im zusammengebauten Zustand gereinigt werden.
Eine andere Möglichkeit, die Reinigbarkeit zu erhöhen und zu vereinfachen ist, gemäß einer Weiterbildung einen Ausfass am Sprühkörper so zu formen, dass das durch den Ausiass austretende Fluid in Drehung versetzt und gehalten wird. Durch diese Gestaltung sind im Inneren des Reinigers weniger Bauteile notwendig. Die Geometrie wird einfacher, so dass ein Verzicht auf schwierig zu reinigende Teile und Hohlraumabschnitte ermöglicht ist.
Eine einfache Gestaltung des Auslasses, um eine sehr gute Antriebswirkung zu erzielen sowie guten Durchsatz und gutes Sprühbild der Reinigungsflüssigkeit zu erhalten, ist ein sich in axialer Richtung erstreckender Schlitz, der die Wandung des Sprühkörpers gegen eine radiale Richtung gekippt durchsetzt.
Anhand eines Ausfuhrungsbeispiels und seiner Wetterbildungen sollen die Erfindung näher erläutert und die Darstellung der Wirkungen und Vorteile vertieft werden.
Es zeigen:
Fig. 1 : Seitlicher Blick auf einen rotierenden Reiniger;
Fig. 2: Längsschnitt durch den rotierenden Reiniger; Fig. 3: Längsschnitt durch Gehäuse, Schaft, Führungshülse und Zwischenring in explodierter Ansicht.
In einem seitlichen Blick ist in Fig. 1 ein rotierender Reiniger 1 dargestellt. Der rotierende Reiniger 1 besitzt ein Gehäuse 2 und einen drehfähigen Sprühkörper 3. Der Sprühkörper 3 weist einen Hals 4 auf, in weichem ein Schaft 5 aufgenommen ist. Mit einer Klammer 6 ist eine lösbare Verbindung zwischen Hals 4 und Schaft 5 bewirkt. Das Gehäuse 2 des Reinigers 1 weist Stiftlöcher 7 auf. Diese ermöglichen es, den Reiniger 1 mit einer nicht gezeigten Zuleitung für Fluide, beispielsweise der Reinigungsfiüssigkeit eines Cteaning- fn-Piace-Prozesses, lösbar zu verbinden, beispielsweise mittels eines Stifts oder einer zweiten Klammer.
An dem Sprühkörper 3 ist wenigstens ein Auslass für ein Reinigungsfluid vorgesehen. In diesem Beispiel ist der Auslass als Schlitz 8 ausgeführt, der iängs der axialen Richtung A verläuft.
Der rotierende Reiniger 1 ist in Fig. 2 im Schnitt entlang der Drehachse D dargestellt. Die Drehachse D legt zugleich die axiale Richtung A fest.
Das Gehäuse 2 des rotierenden Reinigers 1 weist einen Einlass 9 auf, durch welchen insbesondere während eines Reintgungsvorgangs vorwiegend flüssiges Reinigungsmittel in den Hohlraum 10 im Inneren des Reinigers 1 eintreten kann. Der Sprühkörper 3 ist ebenfalls hohl und besitzt einen innenraum 11, Vorzugsweise ist die innere Oberfläche des Sprühkörpers 3 glatt und nur von wenigstens einem im Beispiel als Schlitz 8 geformten Auslass durchbrochen. Hohlraum 10 und innenraum 1 sind mittels eines den Schaft 5 durchsetzenden Schaftinnenraums 12 miteinander fluidverbunden.
An seinem dem Gehäuse 2 zugewandten Ende weist der Schaft 5 einen Lagerabschnitt 13 auf. Dieser ist in einem Raum aufgenommen, welcher zwischen Gehäuse 2 und einer Führungshülse 14 gebildet ist. Die Führungshülse 14 besitzt einen Führungsabschnitt 15, welcher zylindrisch geformt sein kann und in den dazu passend zylindrisch geformten Schaftinnenraum 12 eingreift. Der Führungsabschnitt 15 ist insbesondere eingerichtet, eine radiale Führung des Schafts 5 im Gehäuse zu bewirken und so zu einer stabilen Drehung des Schafts 5 um die Drehachse D beizutragen. Die Bewegung der Führungshülse 1 entlang der Drehachse D in Richtung des Einlasses 9 ist durch einen Vorsprung 16 begrenzt. Dieser ist so geformt, dass er einerseits diese Begrenzung bewirkt. Andererseits ist die Führungshülse 14 durch den Einlass 9 hindurch über den Vorsprung 16 verschiebbar und rastet in der dargestellten Position mit leichtem Spiel in axialer Richtung A ein.
Der Spalt zwischen Gehäuse 2 und Führungshülse 14, in dem der Lagerabschnitt 13 des Schafts 5 aufgenommen ist, und in dem ein Zwischenring 17 vorgesehen sein kann, wird mit Fluid gefüllt, wenn im Betrieb des Reinigers die Baugruppe aus Sprühkörper 3 und Schaft 5 in Drehung versetzt wird. Das Fluid tritt durch wenigstens eine Zufuhröffnung 18 in diesen Spait ein. Der Spalt kann als einen Spaltabschnitt einen Axialspalt 19 aufweisen, der den zylindrischen Abschnitt des Schafts 5 umgibt. Aus diesem Axialspalt 19 strömt das Fluid dann zwischen die eigentlichen Lagerfiächen und tritt durch wenigstens eine Austrittsöffnung 20 aus dem Spalt und dem Gehäuse 2 des Reinigers 1 aus. Für den Fluidftuss vorteilhaft ist es, jeweils mehrere Zufuhröffnungen 18 und Austrittsöffnung 20 über den Umfang zu verteilen. Diese Art der Fluidversorgung des Gleitlagers bewirkt eine jederzeit ausreichende und gleichmäßige Schmierung des Gleitlagers ohne Gefahr eines Fluidstaus oder eines Trockenlaufens. Der schlitzförmige Auslass im Sprühkörper 3 durchsetzt die Wandung 21. Der Schlitz 8 ist in der Wandung 21 so geformt, dass durch Austreten des unter Druck stehenden Fluids, beispielsweise einer für hygienische Prozesse geeigneten Reinigungsflüssigkeit, der Sprühkörper in Drehung versetzt wird. Dies wird beispielsweise erreicht, indem der Schlitz 8 um einen Versatz V gegen die Drehachse D verschoben in die Wandung einge- bracht ist. Vorteilhaft durchsetzt der Schlitz 8 die Wandung 21 gegen die radiale Richtung R verkippt.
In Fig. 3 sind in einer geschnittenen und zerlegten Ansicht sind Gehäuse 2, Sprühkörper 3, Schaft 5 sowie der nicht zwingend notwendige aber vorteilhafte Zwischenring 17 dargestellt. Die Reihenfolge der Darstellung der Bauteile in der Fig. 3 entspricht der Reihenfolge, in der diese Bauteile montiert werden. Zunächst wird, soweit er zum Einsatz kommt, der Zwischenring 17 in den Hohlraum 10 des Gehäuses 2 eingesetzt. Es folgen der Schaft 5 und abschließend die Führungshülse 14. Sobald diese über den Vorsprung 16 hinweg geschoben ist und von diesem in der Beweglichkeit in axialer Richtung A eingeschränkt wird, ist die Montage der in Fig. 3 gezeigten Bauteile beendet.
Im Gehäuse 2 des rotierenden Reinigers ist eine ruhende Lagerfläche ausgebildet. Sie ist konisch geformt, ihre Geometrie entsteht durch Rotation einer Erzeugenden E1 um die Drehachse D. Die Erzeugende E1 bildet einen Winkel W1 mit dieser Drehachse, welcher im Bereich 35 Grad bis 45 Grad, vorteilhaft im Bereich 40 Grad bis 45 Grad liegt. Dieser Winkelbereich ist günstig zur Aufnahme der axialen und radialen Kräfte, die im Betrieb des Gleitlagers auftreten.
Der je nach beabsichtigten Betriebsbedingungen vorteilhafte aber nicht zwingend notwendige Zwischenring 17 kann konisch geformt sein. Eine Erzeugende E2 bildet einen Winkel W2 mit der Drehachse D. Dieser Winkel W2 entspricht vorteilhaft, um Materialspannung zu vermeiden, dem Winkel W1 oder weicht nur um wenige Winke!grade davon ab. Weiche Materialien erlauben dabei eine höhere Abweichung als harte Materialien. Das Material ist einerseits im Hinblick auf das Einsatzfefd zu wählen, beispielsweise gesundheitsverträgiich im Lebensmittelbereich. Andererseits muss es den Teil eines Gleitlagers bilden können, da die inneren und äußeren konischen Flächen des Zwischenrings in gleitendem Kontakt mit den eigentlichen Lagerflächen stehen. Ein Material, das diese Anforderungen erfüllt, ist beispielsweise Polytetrafiuorethylen (PTFE).
Der Lagerabschnitt 13 des in der Grundform zylindrischen Schafts 5 weist ebenfalls eine konische Grundform auf. Eine Erzeugende E3 dieses Konus bildet einen Winke! W3 mit der Drehachse D. Auch dieser Winkel W3 entspricht im Rahmen der Fertigungsmögltch- keiten dem Winkel W1. Eine äußere Oberfläche des konischen Lagerabschnitts 13 bildet die drehende Lagerfläche 23 des Gleitlagers. Im Bereich des Schafts 5, der dem dem Lagerabschnitt 13 abgewandten Ende nahe liegt, sind Schaftlöcher 24 vorgesehen, die im zusammengebauten Zustand des rotierenden Reinigers 1 von der Klammer 6 durch- setzt werden.
Der Schaft 5 kann aus Polyetheretherketon (PEEK) oder einem im Hinbiick auf die mechanischen und hygienischen Anforderungen sowie der Eignung für ein Gleitlager vergleichbaren Kunststoff hergesteilt sein. Dies ermöglicht den Verzicht auf den Zwischenring 17. Die Führungshülse 14 dient Stabilisierung des Schafts 5 in axialer Richtung und der Verbesserung der Drehung. Die Drehung wird verbessert durch den an einem dem Schaft 5 zugewandten Ende der Führungshülse gelegenen Führungsabschnitt 15, der zylindrisch geformt ist und in den Schaftinnenraum 12 eintaucht. Durch gleitenden Kontakt zwischen Schaft 5 und Führungshülse wird die Drehung verbessert. An den Füh- rungsabschnitt schließt sich auf der dem Schaft 5 abgewandten Seite ein Hülsenkonus 25 an. Der Hülsenkonus 25 besitzt eine konische Oberfläche, deren Form mit einer Erzeugenden E4 beschreibbar ist. Die Erzeugende E4 bildet einen Winkel W4 mit der Drehachse D. Dieser Winkel W4 entspricht vorteilhaft im herstellbaren Rahmen den Winkeln W1, W2 und W3. Der Hülsenkonus stabilisiert die Drehung des Schafts 5. Wäh- rend des Betriebs des rotierenden Reinigers 1 treten Kräfte auf, die den Schaft 5 in axialer Richtung, in Fig. 3 nach oben, drücken. Der Hülsenkonus 25 nimmt diese Kräfte auf und stabilisiert den Schaft 5 somit auch in axialer Richtung.
Bezugszeichenliste
1 rotierender Reiniger
2 Gehäuse
3 Sprühkörper
4 Hals
5 Schaft
6 Klammer
7 Stiftlöcher
8 Schlitz
9 Einiass
10 Hohlraum
11 Innenraum
12 Schaftinnenraum 13 Lagerabschnitt
14 Führungshülse
15 Führungsabschnitt
16 Vorsprung
17 Zwischenring 18 Zuführöffnung
19 Axialspalt
20 Austrittsöffnung 21 Wandung
22 ruhende Lagerfläche
23 drehende Lagerfläche
24 Schaftlöcher
25 Hülsenkonus
E1 Erzeugende des Hülsenkonus
E2 Erzeugende der drehenden Fläche
E3 Erzeugende des Zwischenrings E4 Erzeugende der ruhenden Fläche
D Drehachse
A axiale Richtung
R radiale Richtung
V Versatz
W1 Winkel der ruhenden Fläche
W2 Winkel von E2
W3 Winkel der drehenden Fläche
W4 Winkel von E4

Claims

Patentansprüche
1. Rotierender Reiniger (1) mit einem Gehäuse (2), welches einen Hohlraum (10) und einen mit einer Fluidzuleitung verbindbaren Einlass (9) besitzt, mit einem sich abschnittsweise in den Hohlraum (10) erstreckenden Schaft (5), mit einem Sprühkörper (3), welcher drehfest mit dem Schaft (5) verbunden ist und einen Auslass (8) umfasst, und mit einem Gleitlager zur drehbaren Unterstützung des Schafts (5) im Gehäuse (2), das Gleitlager eine drehende Lagerfläche (23), eine ruhende Lagerfläche (22) und einen Lagerspalt aufweisend, dadurch gekennzeichnet, dass drehende Lagerfläche (23) und ruhenden Lagerfläche (22) jeweils als zusammenhängende Fläche zur Unterstützung des Schafts (5) in radialer und axialer Richtung geformt sind.
2. Rotierender Reiniger (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass drehende Lagerfläche (23) und ruhende Lagerfläche (22) konisch geformt sind.
3. Rotierender Reiniger (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Erzeugenden (E2, E4) der konischen Lagerflächen (22, 23) einen Winkel (W2, W4) zwischen 40 Grad und 45 Grad mit einer Drehachse (D) bilden.
4. Rotierender Reiniger (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (5) eine Zuführöffnung (18) aufweist, um Lagerfluid in den Lagerspalt des Gleitlagers einzulassen.
5. Rotierender Reiniger (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Hohlraum (10) eine Führungshülse (14) vorgesehen ist, die in gleitendem Kontakt mit Schaft (5) steht und dessen Spiel in einer axialer Richtung begrenzt.
6. Rotierender Reiniger (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) eine Auslassöffnung (20) aufweist, welche eine Fluidverbindung zwischen dem Lagerspalt und einer Umgebung des rotierenden Reinigers (1) herstellt.
7. Rotierender Reiniger (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen ruhender Lagerfläche (22) und drehender Lagerfläche (23) ein Zwischenring (17) angeordnet ist.
8. Rotierender Reiniger (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sprühkörper (3) lösbar am Schaft (5) befestigt ist.
9. Rotierender Reiniger (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sprühkörper (3) einen Auslass aufweist, deren Gestaltung den Sprühkörper (3) durch austretendes Fluid in Drehung versetzt.
10. Rotierender Reiniger (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einen Schlitz (8) aufweist, der sich längs einer axialer Richtung (A) erstreckt und eine Wandung (21) des Sprühkörpers (3) gegen eine radiale Richtung (R) gekippt durchsetzt.
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