[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Reinigung innenliegender
Flächen von Behältern, insbesondere von Fässern oder Tanks.
[0002] Derartige Vorrichtungen sind an sich bekannt. Bei ihnen werden mittels eines in Form
mindestens eines Fluidstrahls auf die innenliegenden Flächen auftreffenden Fluids
die Innenflächen des Behälters gereinigt. Typischerweise wird als Fluid Wasser ggfs.
mit Zusätzen wie Tensiden oder dgl. verwendet. Bei der Reinigung von Weinfässern aus
Holz verwendet man aber bevorzugt geschmacksneutrales Wasser ohne Zusätze.
[0003] Solche Vorrichtungen enthalten in der Regel eine Druckleitung, welche sich von einem
Wassereinlass der Vorrichtung durch die Vorrichtung hindurch zu einem mindestens ein
Düsenloch aufweisenden Düsenbereich der Vorrichtung erstreckt, sowie eine Saugleitung,
welche sich von einem mindestens ein Saugloch aufweisenden Saugbereich der Vorrichtung
durch die Vorrichtung hindurch zu einem Wasserauslass der Vorrichtung erstreckt. Der
Wasserauslass ist dabei ausserhalb des zu reinigenden Behälters anordenbar, und der
Düsenbereich sowie der Saugbereich der Vorrichtung sind dabei im Inneren des zu reinigenden
Behälters anordenbar. Dadurch wird aus dem Düsenbereich austretendes Wasser im Inneren
des zu reinigenden Behälters an dessen Innenwände gestrahlt, wodurch an den Innenwänden
haftende Verunreinigungen mechanisch weggerissen und/oder nach und nach aufgelöst
bzw. von den Innenwänden abgelöst werden. Das von den Innenwänden abprallende, herabtropfende
oder an ihnen herunterfliessende Wasser führt diese Verunreinigungen mit sich und
sammelt sich schliesslich an der tiefsten Stelle des Behälters. Von dort wird das
Wasser samt der Verunreinigungen über den Saugbereich eingesaugt und zu dem Fluidauslass
gebracht. Auf diese Weise werden die Behälter-Innenwände nach und nach immer sauberer.
[0004] Bei herkömmlichen Vorrichtungen dieser Bauart werden gesonderte Antriebe (Pumpen)
für die Druckleitung und für die Saugleitung verwendet. So auch bei der Reinigungsvorrichtung
für Behälterinnenräume nach der
EP 2 002 901 A2, die für Behälter vorgesehen ist, die übereinander gelagert sind und daher eine eingeschränkte
Zugänglichkeit zum Behälterinneren aufweisen.
[0005] Bei der Vorrichtung zur automatischen Reinigung von Behältern nach der
BE 508 339 A ist eine nach dem Venturi-Prinzip arbeitende Saugleitung auf. Ein mit Druck beaufschlagtes
Reinigungsfluid, das über einen Druckanschluss in die Vorrichtung strömt, kann die
Fluidförderung in der Saugleitung antreiben.
[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Aufbau sowie die Bedienung einer derartigen
Vorrichtung zu vereinfachen.
[0007] Zur Lösung dieser Aufgabe stellt die Erfindung eine Vorrichtung bereit zur Reinigung
innenliegender Flächen von Behältern, insbesondere von Fässern oder Tanks, mittels
eines in Form mindestens eines Fluidstrahls auf die innenliegenden Flächen auftreffenden
Fluids, gemäß dem unabhängigen Anspruch 1.
[0008] Wenn die Fluidquelle an diese Vorrichtung angeschlossen wird, liefert sie sowohl
die Energie für den Fluidtransport in dem ersten Fluidpfad, d.h. in der Druckleitung,
sowie für den Fluidtransport in dem zweiten Fluidpfad, d.h. in der Saugleitung.
[0009] Als Fluid können Flüssigkeiten und/oder Gase bzw. deren Gemische, insbesondere Wasser
und/oder Luft, aber auch andere Flüssigkeiten wie Öl, verwendet werden. Für spezielle
Anwendungen, insbesondere zur Reinigung von Weinfässern aus Holz, kann reines Wasser
verwendet werden. Bei anderen Anwendungen können auch andere Flüssigkeiten oder Flüssigkeiten
mit suspendierten, insbesondere abrasiven Feststoff-Partikeln (Mikro- oder Nano-Partikel)
verwendet werden. Es gibt auch Anwendungen, bei denen in einem Gas mitgeführte Feststoff-Partikel
verwendet werden.
[0010] Gemäss einer besonders vorteilhaften Ausführung der Vorrichtung ist die an den Fluideinlass
anschliessbare Fluidquelle das einzige aktive Antriebselement der Vorrichtung, während
alle anderen Elemente der Vorrichtung passive, d.h. durch die Energie der Fluidquelle
direkt oder indirekt angetriebene Elemente sind. Dies erleichtert den Umgang mit der
erfindungsgemässen Vorrichtung. Nachdem der Düsenkopf und der Saugkopf ins Innere
des zu reinigenden Behälters eingeführt worden sind, muss nur diese eine Fluidquelle
bzw. Energiequelle an die Vorrichtung angeschlossen zu werden, um damit die Reinigung
der innenliegenden Flächen des Behälters zu beginnen.
[0011] Als Fluidquelle kann ein Wasserspeicher mit einer Wasserpumpe, ein Kompressor zur
Erzeugung von Druckluft oder einfach ein gegenüber der Vorrichtung höher liegender
Wasserspeicher dienen, wie z. B. das öffentliche Versorgungsnetz für Wasser. Als Fluidquelle
kann auch ein Öltank mit einer Ölpumpe z.B. in Form einer Zahnradpumpe dienen.
[0012] Dem ersten Fluidpfad kann ein erstes Fluid-Fördermittel zugeordnet sein, womit ein
Fluid durch den ersten Fluidpfad von dem Fluideinlass zu dem Düsenbereich förderbar
ist. Vorzugsweise ist das erste Fluid-Fördermittel innerhalb des ersten Fluidpfades
angeordnet. Genauso kann dem zweiten Fluidpfad ein zweites Fluid-Fördermittel zugeordnet
sein, womit ein Fluid durch den zweiten Fluidpfad von dem Saugkopf zu dem Fluidauslass
förderbar ist. Vorzugsweise ist auch das zweite Fluid-Fördermittel im Innern des zweiten
Fluidpfades angeordnet.
[0013] Dabei ist es wiederum besonders vorteilhaft, wenn sowohl das erste Fluid-Fördermittel
als auch das zweite Fluid-Fördermittel durch die Energie, d.h. durch den Fluiddruck
und/oder den Fluiddurchsatz des durch die angeschlossene Fluidquelle bereitgestellten
Fluids antreibbar sind, so dass während des Betriebs der Vorrichtung sowohl die Strömungsenergie
eines aus einem Düsenloch austretenden Fluidstrahls als auch die Saugenergie an einem
Saugloch durch die an den Fluideinlass angeschlossene Fluidquelle bereitgestellt werden.
[0014] Bei einer speziellen Ausführung stellt der Düsenkopf zumindest einen Teil des ersten
Fluid-Fördermittels dar, d.h. zumindest ein Teil der Umwandlung der potentiellen und/oder
kinetischen Energie des aus der externen Fluidquelle stammenden Fluids in Drehenergie
des Düsenkopfes erfolgt im und/oder am Düsenkopf selbst. Dies ist z.B. eine Düsenkopf-Wasserantrieb-Kombination,
d.h. die impulsübertragenden Elemente des Wasserantriebs sind im bzw. am Düsenkopf
selbst angeordnet.
[0015] Zweckmässigerweise ist der Düsenkopf ein mehrteiliges Gebilde, bei dem ein erster
Düsenkopf-Teil an einem Gehäuse- oder Leitungsabschnitt der erfindungsgemässen Vorrichtung
um eine erste Drehachse drehbar gelagert ist, und ein zweites Düsenkopf-Teil an dem
ersten Düsenkopf-Teil um eine zweite Drehachse drehbar gelagert ist. Das zweite Düsenkopf-Teil
enthält eine Vielzahl Düsen, typischerweise eine bis vier Düsen, die kranzartig, typischerweise
entlang einer zur zweiten Drehachse konzentrischen Umfangsrichtung, um die zweite
Drehachse herum angeordnet sind. Je nach Anwendungsfall sind die erste und die zweite
Drehachse zueinander rechtwinklig oder in einem Winkel kleiner als 90° zueinander
angeordnet. Dadurch erhält man Flüssigkeitsstrahl-Muster, welche die gesamte Behälter-Innenfläche
erreichen bzw. einen Teilbereich der Behälter-Innenfläche mit entsprechend mehr Strahlenergie
erreichen. Bei den kranzartig bzw. entlang einer Umfangsrichtung am zweiten Düsenkopf-Teil
angeordneten Düsen können die Düsenachsen radial bezüglich der zweiten Drehachse oder
bezüglich der Radialrichtung einer jeweiligen Düse schräg angeordnet sein. Durch diese
Ausrichtung der Düsen kann das Flüssigkeitsstrahl-Muster, d.h. das Sprühbild, ebenfalls
beeinflusst werden. Das erste Düsenkopf-Teil enthält ein sich um die erste Drehachse
herum konzentrisch erstreckendes erstes Kegelzahnrad. Das zweite Düsenkopf-Teil enthält
ein sich um die zweite Drehachse herum konzentrisch erstreckendes zweites Kegelzahnrad,
das mit dem ersten Kegelzahnrad kämmt. Das erste Düsenkopf-Teil wird durch die Energie
der Fluidquelle drehangetrieben und überträgt diese Antriebsenergie über die beiden
kämmenden Kegelzahnräder auf das zweite Düsenkopf-Teil.
[0016] Um den Drehantrieb des Düsenkopfes zu erzielen, ist der Düsenkopf vorzugsweise ein
Teil eines mechanischen Antriebsstranges, welcher einen ersten Abschnitt zum Umwandeln
von Strömungsenergie des Fluids in Drehenergie des Antriebsstranges und somit in Drehenergie
des Düsenkopfes aufweist. Das erste Düsenkopf-Teil wird dabei durch die Energie der
Fluidquelle über diesen Antriebsstrang drehangetrieben und überträgt diese Antriebsenergie
über die beiden kämmenden Kegelzahnräder auf das zweite Düsenkopf-Teil.
[0017] Der weiter oben erwähnte erste Teil oder erste Abschnitt des Antriebsstranges kann
als Laufrad, als Turbine, als umgekehrt arbeitende Drehkolbenpumpe, etc. ausgebildet
sein. Zwischen diesem ersten Abschnitt des Antriebsstranges und dem drehbaren Düsenkopf
kann der Antriebsstrang einen weiteren Teil oder weiteren Abschnitt mit einem Übersetzungs-
oder Untersetzungs-Getriebe aufweisen, um die Drehzahl der über den ersten Abschnitt
(Laufrad, Turbine, etc.) in den Antriebstrang eingetragenen Drehbewegung für den drehbaren
Düsenkopf anzupassen. Zweckmässigerweise wird die in dem ersten Abschnitt erzeugte
Drehzahl über das Getriebe zu einer geringeren Drehzahl für den drehbaren Düsenkopf
reduziert. Als Getriebe können verschiedene Arten von Reduktionsgetrieben wie z.B.
Planetengetriebe, Gleitkeilgetriebe ("Harmonic Drive"), Zykloidengetriebe, etc. verwendet
werden. Diese Reduktionsgetriebe-Einheiten können sowohl einstufig als auch mehrstufig
in dem weiteren Abschnitt (Getriebe-Abschnitt) des Antriebsstrangs angeordnet sein,
wobei ggfs. auch verschiedene Arten von Reduktionsgetriebe-Einheiten in einer Mehrstufen-Anordnung
gemischt verwendet werden können.
[0018] Alternativ können die Funktion des ersten Abschnitts des Antriebsstranges (Laufrad,
Turbine, etc.) und die Funktion des drehbaren Düsenkopfes bzw. Sprühkopfes miteinander
kombiniert werden, d.h. das Laufrad bzw. die Turbine etc. einerseits und der Düsenkopf
andererseits sind in einer Einheit zusammengefasst, wobei die Düsenkanäle im Düsenkopf
zumindest in Teilbereichen der radialen Ausdehnung des Düsenkopfes gegenüber der radialen
Richtung einheitlich abgewinkelt bzw. gekrümmt sind.
[0019] Gemäss einer weiteren Alternative kann ein Teil des durch den ersten Fluidpfad strömenden
Fluids, das die für den Drehantrieb notwendige Strömungsenergie liefert, aus dem ersten
Fluidpfad in einen dazu parallel verlaufenden Pfad abgezweigt werden, d.h. ein erster
Teil des von der angeschlossenen Fluidquelle einströmenden Fluids gelangt direkt in
den drehbaren Düsenkopf, während ein zweiter Teil des von der angeschlossenen Fluidquelle
einströmenden Fluids indirekt über den oben beschriebenen ersten Abschnitt (Laufrad,
Turbine, etc.) in den drehbaren Düsenkopf gelangt. Durch Einstellen des Verhältnisses
der Aufspaltung zwischen dem direkt strömenden Direkt-Fluiddurchsatz und dem indirekt
strömenden und für den Drehantrieb sorgenden Indirekt-Fluiddurchsatz kann ähnlich
wie mit dem weiter oben erwähnten Getriebe eine Einstellung der Drehzahl des Düsenkopfes
erreicht werden. Vorteilhaft ist dabei, dass die Einstellung des Verhältnisses und
somit der Düsenkopf-Drehzahl stufenlos oder abgestuft erfolgen kann.
[0020] Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist der Saugkorf in dem zweiten Fluidpfad
angeordnet und durch die potentielle und/oder kinetische Energie des aus der anschliessbaren
Fluidquelle stammenden Fluids saugangetrieben.
[0021] Zur Erzeugung des Saugantriebs für den Saugkopf arbeitet bei einer besonders vorteilhaften
Ausführung das zweite Fluid-Fördermittel nach dem Venturi-Prinzip (Strahlpumpe mit
Strahldüse), wobei das aus der angeschlossenen Fluidquelle stammende Fluid den Saugstrahl
bildet. Dies hat den Vorteil, dass für die Erzeugung der Saugfunktion keine beweglichen
Teile benötigt werden.
[0022] Zweckmässigerweise enthält der Saugantrieb einen Saugleitung-Düsenabschnitt, in welchen
eine Strahldüse (Injektor) ragt, deren Öffnung im Innern des Saugleitung-Düsenabschnitts
in Saugrichtung mündet. Die Strahldüse steht mit einem Druckleitung-Abschnitt in Fluidverbindung.
Bei dieser Fluidverbindung handelt es sich um eine Druckleitung-Abzweigung aus der
zu dem Düsenkopf (Sprühkopf) führenden Druckleitung. Im Betrieb gelangt ein Teil der
zum Düsenkopf strömenden Reinigungsflüssigkeit, vorzugsweise nachdem sie die einen
Teil ihrer Energie zur Umwandlung in Drehenergie des mechanischen Antriebsstranges
abgegeben hat, in die Strahldüse, aus der sie in Saugrichtung in den Saugleitung-Düsenabschnitt
mündet und dort einen weiteren Teil ihrer Energie zur Umwandlung in Saugenergie abgibt.
Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn in der Druckleitung stromab (förderabseitig)
von der zur Strahldüse führenden Druckleitung-Abzweigung ein Absperrorgan z.B. in
Form eines Drehschiebers (Wasserhahn) angeordnet ist. Solange die Energie bereitstellende
Fluidquelle an die erfindungsgemässe Vorrichtung angeschlossen ist, ergibt sich bei
diesem Aufbau des Saugantriebs unabhängig von der Stellung (offen oder zu) des Absperrorgans
ein ständiger Saugbetrieb. Die Zufuhr von Reinigungsflüssigkeit an den Düsenkopf ist
hingegen von der Stellung des Absperrorgans abhängig. Bei geöffnetem Absperrorgan
strömt Reinigungsflüssigkeit zu dem Düsenkopf. Bei geschlossenem Absperrorgan strömt
keine Reinigungsflüssigkeit zu dem Düsenkopf. Anders gesagt: wenn das Absperrorgan
offen ist, wird sowohl Reinigungsflüssigkeit aus dem Behälter-Innern abgesaugt und
Reinigungsflüssigkeit in das Behälter-Innere versprüht; und wenn das Absperrorgan
zu ist, wird nur Reinigungsflüssigkeit aus dem Behälter-Innern abgesaugt, aber keine
neue Reinigungsflüssigkeit in das Behälter-Innere versprüht.
[0023] In einer alternativen Ausführung zur Erzeugung des Saugantriebs für den Saugkopf
ist das zweite Fluid-Fördermittel vorzugsweise ein Teil des mechanischen Antriebsstranges
bzw. mit diesem antriebsmässig gekoppelt, welcher einen zweiten Abschnitt zum Umwandeln
von Strömungsenergie des Fluids in Saugenergie des Saugkopfes aufweist.
[0024] Dieser zweite Teil oder zweite Abschnitt des Antriebsstranges kann ähnlich wie der
weiter oben beschriebene erste Abschnitt als Laufrad, als Turbine, etc. ausgebildet
sein, allerdings in umgekehrter Anordnung, d. h. die Drehenergie des Antriebsstranges
wird in Strömungsenergie in dem zweiten Fluidpfad umgewandelt.
[0025] Vorzugsweise haben beweglich gelagerte Teile, insbesondere drehbar gelagerte Teile
der Vorrichtung zwischen dem jeweiligen Teil und dem jeweiligen Lager ein Spiel bzw.
einen Spalt, wobei aus der angeschlossenen Fluidquelle stammendes und in den Spalt
eindringendes Fluid als Fluidschmierung für die drehbar gelagerten Teile wirkt. Durch
diese hydrodynamische Lagerung erübrigen sich weitere Massnahmen zur Schmierung. Wenn
als Reinigungsfluid eine Mikro- oder Nano-Festkörperpartikel enthaltende Flüssigkeit
verwendet wird, darf die maximale Partikelgrösse, d.h. der Durchmesser näherungsweise
kugelförmiger oder würfelförmiger Partikel, nur ein Bruchteil, vorzugsweise weniger
als 1/4, dieses Spiels sein.
[0026] Vorzugsweise verlaufen der erste Fluidpfad, d.h. die Druckleitung, und/oder der zweite
Fluidpfad, d.h. die Saugleitung, zumindest in einem Teilbereich des jeweiligen Pfades
geradlinig und sind in diesem geradlinigen Teilbereich längenverstellbar. Hierfür
kann z.B. eine Teleskop-Anordnung vorgesehen werden, mittels der die Gesamtlänge der
Druckleitung und/oder der Saugleitung verstellbar ist. Alternativ können austauschbare,
unterschiedlich lange Saugleitungen vorgesehen werden, an deren Ende jeweils der Saugkopf
angeordnet ist. Auf diese Weise kann bei Behältern unterschiedlicher Grösse und/oder
Form gewährleistet werden, dass der Saugkopf bei der tiefsten Stelle des Behälter-Inneraums
an der BehälterInnenwand anliegt, während der Düsenkopf in einem zentralen Bereich
des Behältervolumens angeordnet ist. Somit erreicht man eine praktisch vollständige
Absaugung der die Verschmutzungen enthaltenden Reinigungsflüssigkeit und gleichzeitig
eine gute Verteilung des sich im Behälterinnern drehenden Flüssigkeitsstrahl-Musters.
[0027] Vorzugsweise verlaufen der erste Fluidpfad, d.h. die Druckleitung, und der zweite
Fluidpfad, d.h. die Saugleitung, zumindest in dem geradlinigen Teilbereich parallel
zueinander und sind vorzugsweise konzentrisch zueinander angeordnet. Dabei ist es
besonders vorteilhaft, wenn die Druckleitung einen kreisringförmigen Querschnitt hat,
der sich konzentrisch um einen kreisförmigen Querschnitt der Saugleitung erstreckt.
Dadurch kann dem Antriebsstrang, der auch die beiden Düsenkopf-Teile des Düsenkopfs
antreibt, mehr Leistung (Drehmoment x Drehzahl) zugeführt werden.
[0028] Vorzugsweise besitzt die Vorrichtung eine Formation, welche an einer Öffnung des
zu reinigenden Behälters vorzugsweise die Öffnung abdichtend befestigbar ist, wobei
sowohl der erste Fluidpfad (Druckleitung) als auch der zweite Fluidpfad (Saugleitung)
durch die Formation hindurch verlaufen. Zweckmässigerweise enthält diese abdichtende
Formation eine Entlüftungsöffnung. Dadurch wird verhindert, dass im Innern des Behälters
ein zu grosser Unterdruck entsteht, der das Absaugen von Reinigungsflüssigkeit aus
dem Innern des Behälters erschweren oder gar unmöglich machen würde. In die Entlüftungsöffnung
kann ein Luftfilter eingesetzt sein. Vorzugsweise ist der Luftfilter austauschbar
z.B. in Form einer Luftfilter-Patrone, die in einen Entlüftungskanal der abdichtenden
Formation eingesetzt ist.
[0029] Die Vorrichtung weist drei Formationen auf, mittels derer sie an drei Bereichen des
Behälters abstützbar oder befestigbar ist, wobei eine erste Formation der Vorrichtung
an der Öffnung des zu reinigenden Behälters befestigbar ist und eine zweite Formation
sowie eine dritte Formation der Vorrichtung an einer Aussenfläche oder einer Innenfläche
des Behälters abstützbar sind. Typischerweise ist im Falle eines (Wein-)Fasses die
erste Formation ein Spundlochzapfen mit Entlüftungsloch, die zweite Formation eine
Aussenabstützung z.B. in Form eines ausfahrbaren Stützbeins und die dritte Formation
ein als Innenabstützung dienender Saugfuss mit Saugkopf. Dadurch wird eine stabile
Dreipunkt-Positionierung der Vorrichtung bezüglich des zu reinigenden Behälters gewährleistet.
[0030] Der Antrieb der erfindungsgemässen Vorrichtung enthält vorzugsweise vier unterschiedliche
bewegt gelagerte, insbesondere drehbar gelagerte Baugruppen und enthält insgesamt
maximal 30 unterschiedliche Einzelteile.
[0031] Bei einer besonders bevorzugten, insbesondere für die Reinigung versetzt gestapelter
Weinfässer geeigneten Ausführung der Vorrichtung enthält die den zweiten Fluidpfad
bildende Saugleitung, welche sich von dem Saugbereich der Vorrichtung durch die Vorrichtung
hindurch zu dem Fluidauslass der Vorrichtung erstreckt, einen gefederten abwinkelbaren
Abschnitt, wobei vorzugsweise der Drehenergie übertragende Antriebsstrang ebenfalls
abgewinkelt ist. Der abwinkelbare Abschnitt ist in seiner entspannten Ruhestellung,
d.h. bei nicht vorhandener Biegekraft, im wesentlichen geradlinig. Wenn z.B. manuell
eine Biegekraft auf den abwinkelbaren Abschnitt ausgeübt wird, gelangt dieser in seine
gekrümmt-abgewinkelte und gespannte Stellung. In dieser Stellung lässt sich die Saugleitung
der Vorrichtung in die Öffnung des zu reinigenden Behälters auch dann problemlos einführen
("einfädeln"), wenn in der äusseren Umgebung dieser Behälter-Öffnung wenig Platz vorhanden
ist. Dies ist z.B. bei versetzt gestapelten Weinfässern der Fall.
[0032] Der gefederte abwinkelbare Abschnitt ist vorzugsweise ein Schlauch, der sich im Innern
einer Schraubenfeder entlang der Längsrichtung der Schraubenfeder erstreckt. Dieser
elastisch abwinkelbare Saugleitung-Abschnitt bildet vorzugsweise eine Überbrückung
zwischen zwei starren Saugleitung-Abschnitten, wovon der eine zu dem Saugkopf führt
und der andere zum dem zweiten Fluid-Fördermittel, d.h. zu dem Saugantrieb führt.
Die Schraubenfeder hat dicht aneinanderliegende oder einander sogar berührende Windungen
mit in axialer Richtung nur sehr wenig Spiel bzw. keinem Spiel von vorzugsweise weniger
als 1/5 des Filament-Durchmessers. Dadurch wird eine hohe Biegesteifigkeit und somit
eine hohe Knicklast erzielt, ab welcher der abwinkelbare Schlauch/Schraubenfeder-Abschnitt
der Saugleitung geknickt wird. Diese hohe Knickbeständigkeit des Schlauch/Schraubenfeder-Abschnitts
der Saugleitung ist für die durch die Saugleitung, d.h. durch deren Saugfuss, bewirkte
Stützfunktion wichtig.
[0033] Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich
aus der nun folgenden, nicht einschränkend aufzufassenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen
der Erfindung an Hand der Zeichnung, wobei:
Fig. 1A, 1B und 1C ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung als Perspektivansicht,
als Explosionszeichnung bzw. als Schnittansicht zeigen; und
Fig. 2A, 2B und 2C ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung als Perspektivansicht,
als Explosionszeichnung bzw. als Schnittansicht zeigen.
[0034] In Fig. 1A, 1B und 1C ist das erste Ausführungsbeispiel der Erfindung in Form eines
insbesondere für Weinfässer geeigneten Behälter-Innenreinigers als Perspektivansicht,
als Explosionszeichnung bzw. als Schnittansicht gezeigt. Der Behälter-Innenreiniger
BIR1 weist eine Vielzahl von Bauteilen auf, von denen einige als Baugruppen zusammengefasst
dargestellt und in den weiteren Figuren beschrieben werden, nämlich eine Saugfuss-Baugruppe
1, eine Düsenkopf-Baugruppe 2, eine Spundlochzapfen-Baugruppe 3, eine Verbindungsrohr-Baugruppe
4, eine Injektor-Baugruppe 5, eine Wasserantrieb-Baugruppe 6, eine Abstützung-Baugruppe
7, ein Handgriff-Rohrstück 8, ein Handgriff 9 sowie eine Verbindungsleitung-Baugruppe
10.
[0035] In der folgenden Figurenbeschreibung werden der Einfachheit halber die mit dem Zusatz
"Baugruppe" bezeichneten und die Bezugszeichen 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 oder 10 tragenden
Baugruppen auch ohne den Zusatz "Baugruppe" verwendet. Dennoch soll dabei immer die
jeweilige Baugruppe gemeint sein.
[0036] Bei diesem geradlinigen Behälter-Innenreiniger BIR1 liegen die Achse des Wasserantriebs
6, die Achse des Saugfusses 1 und die Achse des Verbindungsrohrs 4 im wesentlichen
auf einer Geraden. Er eignet sich besonders gut zum Reinigen der Innenwände eines
Weinfasses.
[0037] Um eine Behälter-Innenreinigung durchzuführen, wird dieser geradlinige Behälter-Innenreiniger
BIR1 in einen Behälter (nicht gezeigt) eingeführt und über den Wasserantrieb 6 an
eine die Antriebsenergie für den Behälter-Innenreiniger BIR1 liefernde Wasserquelle
(nicht gezeigt) angeschlossen. Beim Einführen wird der Saugfuss 1 über ein Spundloch
(nicht gezeigt) des Behälters ins Behälter-Innere eingeschoben, wobei man bestrebt
ist, den Saugfuss 1 mit seinem Saugkopf 1 a möglichst am tiefsten Ort des Behälter-Innenraums
in Anschlag zu bringen, damit am Ende des Reinigungsvorgangs das gesamte Reinigungswasser
aus dem Behälter abgesaugt werden kann.
[0038] Bei vollständig in den Behälter eingeschobenem Saugfuss 1 befindet sich auch der
Düsenkopf 2a im Behälter-Innern. Der Düsenkopf 2a ist zweiachsig gelagert und weist
hierfür zwei zueinander orthogonale Drehachsen auf. Dadurch kann das während des Reinigungsbetriebs
durch den rotierenden Düsenkopf 2a in Form von Wasserstrahlen versprühte neue Reinigungswasser
die gesamte Innenfläche des zu reinigenden Behälters erreichen.
[0039] Bei vollständig eingeschobenem Saugfuss 1 befindet sich der mit einer Entlüftungsöffnung
versehene Spundlochzapfen 3 formschlüssig im Spundloch des zu reinigenden Behälters.
[0040] Das Verbindungsrohr 4 befindet sich während des Reinigungsvorgangs ausserhalb des
Behälters. Im Innern des Verbindungsrohrs 4 erstreckt sich in axialer Richtung ein
Abschnitt 13a eines mechanischen Antriebsstrangs 13a, 13b, der eine in dem Wasserantrieb
6 erzeugte Drehbewegung von dem Wasserantrieb 6 zu dem Düsenkopf 2a überträgt. Ausserdem
erstreckt sich im Innern des Verbindungsrohrs 4 in axialer Richtung ein Abschnitt
14a einer Saugleitung 14a, 14b, der eine Fluidverbindung zwischen dem Saugkopf 1a
des Saugfusses 1 und dem Injektor 5 bildet. Dadurch kann während des Reinigungsbetriebs
durch den im Injektor 5 erzeugten Unterdruck verbrauchtes Reinigungswasser über den
Saugfuss 1 aus dem Behälter-Innern abgesaugt werden. Schliesslich erstreckt sich im
Innern des Verbindungsrohrs 4 in axialer Richtung auch ein Abschnitt einer Druckleitung
(in Fig. 1 nicht sichtbar), der eine Fluidverbindung zwischen dem Wasserantrieb 6
und dem Düsenkopf 2a bildet. Dadurch kann während des Reinigungsbetriebs durch die
angeschlossene externe Wasserquelle zugeführtes Wasser dem Düsenkopf 2a zugeführt
werden.
[0041] Das Verbindungsrohr 4 enthält einen quer von ihm abstehenden Hochdruckanschluss-Stutzen
4a, über den die bis zum Düsenkopf 2a reichende Hochdruckleitung an den Leitungsabschnitt
12 der Umgehungsleitung 8, 9, 10, 12 angeschlossen ist. Das Verbindungsrohr 4 enthält
auch einen quer von ihm abstehenden Sauganschluss-Stutzen 4b, über den die bis zum
Saugkopf 1a reichende Saugleitung an den Injektor 5 angeschlossen ist.
[0042] Der im Innern des Verbindungsrohrs 4 angeordnete Abschnitt 13a des mechanischen Antriebsstrangs
13a, 13b ist ebenfalls als Rohr ausgebildet, so dass er neben der Übertragung der
vom Wasserantrieb 6 erzeugten Drehbewegung auch den im Innern des Verbindungsrohrs
4 angeordneten Abschnitt 14a der Saugleitung 14a, 14b bildet. In einem axialen Bereich
des Verbindungsrohrs 4, in welchem der Sauganschluss-Stutzen 4b angeordnet ist, befindet
sich im Innern des Verbindungsrohrs 4 eine mit 15 angedeutete Zwischenkammer, in welche
der zu dem Wasserantrieb 6 weisende Endbereich der Saugleitung 14a bzw. des Antriebsstrang-Abschnitts
13a durch ein fluiddichtes Drehlager (bei 16) hindurch axial hineinragt. Über eine
oder mehrere Öffnungen 17 in diesem Endbereich der Saugleitung 14a bzw. des Antriebsstrang-Abschnitts
13a wird die Kontinuität der Saugleitung 14a, 14b auch im Betrieb bei sich drehendem
Antriebsstrang 13a, 13b und bei sich drehender Öffnung bzw. Öffnungen 17 gewährleistet.
Die im vorhergehenden Absatz erwähnte Hochdruckleitung wird in ihrem im Verbindungsrohr
4 verlaufenden Abschnitt somit durch einen Kanal mit kreisringförmigem Querschnitt
zwischen der Innenfläche des Verbindungsrohrs 4 und der Aussenfläche des auch als
Saugleitung-Abschnitt 14a dienenden Antriebsstrang-Abschnitts 13a gebildet.
[0043] Der Injektor 5 bildet den Saugantrieb des Behälter-Innereinigers BIR1. In einen Saugleitung-Düsenabschnitt
5a ragt eine Strahldüse 5b (Injektor-Düse), deren Öffnung im Innern des Saugleitung-Düsenabschnitts
5a in Saugrichtung mündet. Diese Strahldüse 5b steht mit einem Druckleitung-Abschnitt
18 über eine Druckleitung-Abzweigung 19 aus der zu dem Düsenkopf 2 führenden Druckleitung
in Fluidverbindung. Im Betrieb wird darüber ein Teil des zum Düsenkopf 2 strömenden
Hochdruck-Wassers in den Injektor 5 abgezweigt und mündet dort in den Saugleitung-Düsenabschnitt
5a. In dem Druckleitung-Abschnitt 18 ist stromab (förderabseitig) von der zur Strahldüse
führenden Druckleitung-Abzweigung 19 ein Absperrhahn 20 angeordnet. Bei geöffnetem
Absperrhahn 20 strömt Wasser zu dem Düsenkopf. Bei geschlossenem Absperrhahn 20 strömt
kein Wasser zu dem Düsenkopf. Wenn der Absperrhahn 20 offen ist, wird sowohl Wasser
aus dem Behälter-Innern abgesaugt und Wasser in das Behälter-Innere versprüht; und
wenn der Absperrhahn 20 zu ist, wird nur verbrauchtes bzw. verschmutztes Wasser aus
dem Behälter-Innern abgesaugt, aber kein frisches Wasser ins Behälter-Innere versprüht.
[0044] Der Wasserantrieb 6 bildet den ersten Abschnitt des mechanischen Antriebstranges,
der sich vom Wasserantrieb 6 über den sich axial im Innern des Verbindungsrohrs 4
erstreckenden Abschnitt des Antriebsstranges bis hin zum Düsenkopf 2a erstreckt. Der
Wasserantrieb 6 enthält ein mit 6a angedeutetes Laufrad, dessen Ausgangswelle mit
der Eingangswelle eines mit 6b angedeuteten Getriebes drehfest verbunden ist. Das
Getriebe 6b enthält drei Planetengetriebe-Stufen (nicht gezeigt), um die Drehzahl
der über das Laufrad 6a in den mechanischen Antriebstrang eingetragenen Drehbewegung
für den drehbaren Düsenkopf 2a anzupassen.
[0045] Die Abstützung 7 ist an der Druckleitung in einem Bereich befestigt, wo von dieser
die Druckleitung-Abzweigung 19 zu der Strahldüse 5b abzweigt. Die Abstützung 7 erstreckt
sich im wesentlichen parallel zum Verbindungsrohr 4 und hat an ihrem Ende einen Fuss
7a, welcher der Krümmung der Aussenfläche eines Weinfasses entspricht. Zusammen mit
dem Saugkopf 1a am Ende des Saugfusses 1 und dem Spundlochzapfen 3 bildet diese Abstützung
7 mit ihrem Fuss 7a eine stabile Dreipunkt-Lagerung des Behälter-Innenreinigers BRI1
an dem zu reinigenden Behälter und insbesondere an einem Weinfass.
[0046] Die Verbindungsleitung 10 bildet einen Teil der Druckleitung und stellt eine Umgehungsleitung
8, 9, 10, 12 dar, die als paralleler Zweig einen Teilabschnitt des mechanischen Antriebsstranges
13a, 13b umgeht, der sich im Innern des Verbindungsrohrs 4 axial erstreckt. Diese
die Verbindungsleitung 10 enthaltende Umgehungsleitung 8, 9, 10, 12 mündet aus dem
stromabseitigen Endbereich des Wasserantriebs 6 heraus. Die Umgehungsleitung verzweigt
sich dann einerseits in einen ersten Leitungszweig, der in den zum Düsenkopf 2 führenden
Druckleitung-Abschnitt im Innern des Verbindungsrohrs 4 mündet, und andererseits in
einen zweiten Leitungszweig, der in den zum Saugfuss 1 führenden Saugleitung-Abschnitt
im Innern des Verbindungsrohrs 4 mündet. Dieser zweite Leitungszweig der Umgehungsleitung
bildet somit die weiter oben erwähnte Druckleitung-Abzweigung 19 zur Strahldüse des
Injektors 5.
[0047] In Fig. 2A, 2B und 2C ist das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung in Form eines
insbesondere für versetzt gestapelte Weinfässer geeigneten Behälter-Innenreinigers
als Perspektivansicht, als Explosionszeichnung bzw. als Schnittansicht gezeigt. Der
Behälter-Innenreiniger BIR2 weist eine Vielzahl von Bauteilen auf, von denen einige
als Baugruppen zusammengefasst dargestellt und in den weiteren Figuren beschrieben
werden, nämlich eine Saugfuss-Baugruppe 1*, eine Düsenkopf-Baugruppe 2, eine Spundlochzapfen-Baugruppe
3, eine Verbindungsrohr-Baugruppe 4, eine Injektor-Baugruppe 5, eine Wasserantrieb-Baugruppe
6, eine Abstützung-Baugruppe 7, eine Verbindungsleitung-Baugruppe 10 sowie eine Winkelgetriebe-Baugruppe
11.
[0048] In der folgenden Figurenbeschreibung werden der Einfachheit halber die mit dem Zusatz
"Baugruppe" bezeichneten und die Bezugszeichen 1*, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 10 oder 11 tragenden
Baugruppen auch ohne den Zusatz "Baugruppe" verwendet. Dennoch soll dabei immer die
jeweilige Baugruppe gemeint sein.
[0049] Bei diesem abgewinkelten Behälter-Innenreiniger BIR2 liegen die Achse des Saugfusses
1* und die Achse des Verbindungsrohrs 4 im wesentlichen auf einer Geraden, während
die Achse des Wasserantriebs 6 bezüglich dieser Geraden abgewinkelt ist. Er eignet
sich besonders gut zum Reinigen der Innenwände versetzt gestapelter Weinfässer.
[0050] Der Behälter-Innenreiniger BIR2 unterscheidet sich von dem Behälter-Innenreiniger
BIR1 im wesentlichen in zwei Punkten.
[0051] Der erste wesentliche Unterschied besteht darin, dass der Saugfuss 1* des Behälter-Innenreinigers
BIR2 einen gefederten abwinkelbaren Saugfuss-Abschnitt 1 b aufweist.
[0052] Der zweite wesentliche Unterschied besteht darin, dass der Behälter-Innenreiniger
BIR2 kein Handgriff-Rohrstück 8 und keinen Handgriff 9 (siehe Fig. 1) enthält. Stattdessen
befindet sich dort der abgewinkelt angeordnete Wasserantrieb 6. Die Abwinkelung des
sich vom Wasserantrieb 6 über das Innere des Verbindungsrohrs 4 zu dem Düsenkopf 2a
erstreckenden mechanischen Antriebstrangs erfolgt über die zwischen dem Wasserantrieb
6 und dem Verbindungsrohr 4 angeordnete Winkelgetriebe-Baugruppe 11.
[0053] Der Saugfuss 1* besitzt einen gefederten abwinkelbaren Saugfuss-Abschnitt 1 b, der
einen Schlauch 21 enthält, der sich im Innern einer Schraubenfeder 22 entlang der
Längsrichtung der Schraubenfeder erstreckt. Dieser elastisch abwinkelbare Saugleitung-Abschnitt
1 b des Saugfusses 1 ist zwischen den beiden starren Saugleitung-Abschnitten angeordnet,
wovon der eine zu dem Saugkopf 1a führt und der andere zum Saugantrieb, d.h. dem Injektor
5 führt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel befindet sich der gefederte abwinkelbare
Saugleitung-Abschnitt 1 b zwischen dem am Ende des Saugfusses 1* angeordneten Saugkopf
1 a und dem am Ende der Druckleitung angeordneten Düsenkopf 2a.
[0054] Das Winkelgetriebe 11 hat zwei zueinander abgewinkelte Wellen 11 a, 11 b, wovon die
eine 11 a mit der stromabseitigen Ausgangswelle des Wasserantriebs 6 drehfest verbunden
ist und die andere 11 b mit dem Abschnitt 13a des mechanischen Antriebsstrangs drehfest
verbunden ist, der sich im Innern des Verbindungsrohrs 4 in axialer Richtung zu dem
Düsenkopf 2 erstreckt. Der so gebildete abgewinkelte mechanische Antriebsstrang überträgt
die in dem Wasserantrieb 6 erzeugte Drehbewegung von dem Wasserantrieb 6 zu dem Düsenkopf
2a.
[0055] Da die Düsenkopf-Baugruppe 2, die Spundlochzapfen-Baugruppe 3, die Verbindungsrohr-Baugruppe
4, die Injektor-Baugruppe 5, die Wasserantrieb-Baugruppe 6, die Abstützung-Baugruppe
7 sowie die Verbindungsleitung-Baugruppe 10 sowohl in dem geradlinigen Behälter-Innenreiniger
BIR1 als auch in dem abgewinkelten Behälter-Innenreiniger BIR2 identisch enthalten
sind, erübrigt sich an dieser Stelle die schon anhand der Fig. 1A, 1B und 1C gegebene
Beschreibung dieser Baugruppen.
1. Vorrichtung (BIR1; BIR2) zur Reinigung innenliegender Flächen von Behältern, insbesondere
von Fässern oder Tanks, mittels mindestens eines Fluidstrahls, der auf die innenliegenden
Flächen auftrifft, mit
einem ersten Fluidpfad (6, 8, 9, 10, 12, 4) als Druckleitung, welcher sich von einem
Fluideinlass (FE) der Vorrichtung durch ein Verbindungsrohr (4) zu einem mindestens
ein Düsenloch aufweisenden Düsenkopf (2a) erstreckt;
einem zweiten Fluidpfad (1a, 14b, 14a, 5) als Saugleitung, welcher sich von einem
mindestens ein Saugloch aufweisenden Saugkopf (1a) durch die Vorrichtung (BIR1; BIR2)
hindurch zu einem Fluidauslass (FA) der Vorrichtung erstreckt; wobei
während des Reinigungsbetriebs der Fluidauslass (FA) ausserhalb des zu reinigenden
Behälters angeordnet ist und der Düsenkopf (2a) sowie der Saugkopf (1 a) der Vorrichtung
im Innern des zu reinigenden Behälters angeordnet sind; und wobei
an den Fluideinlass (FE) eine einen Fluiddruck, d.h. potentielle Energie, und einen
Fluiddurchsatz, d.h. kinetische Energie, bereitstellende Fluidquelle angeschlossen
ist;
sich im Inneren des Verbindungsrohrs (4) der Druckleitung ein Abschnitt (14a) der
Saugleitung erstrecht, wobei die Druckleitung im Verbindungsrohr (4) durch einen im
Querschnitt kreisringförmigen Kanal zwischen einer Innenfläche des Verbindungsrohrs
(4) und einer Aussenfläche des Abschnitts (14a) der Saugleitung gebildet ist;
der Düsenkopf (2a) in dem ersten Fluidpfad mehrachsig drehbar gelagert ist und durch
den Fluiddruck und/oder den Fluiddurchsatz des aus der Fluidquelle stammenden Fluids
drehangetrieben ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
während des Reinigungsbetriebs der Vorrichtung (BIR1; BIR2) sowohl eine Strömungsenergie
eines aus einem Düsenloch austretenden Fluidstrahls als auch eine Saugenergie an einem
Saugloch durch die Fluidquelle bereitgestellt ist; und
die Vorrichtung (BIR1; BIR2) drei Formationen aufweist, mittels derer eine stabile
Dreipunkt-Lagerung der Vorrichtung (BIR1; BIR2) am Behälter bildbar ist, wobei
- eine erste Formation der Vorrichtung ein Spundlochzapfen (3) ist, welcher an der
Öffnung des zu reinigenden Behälters befestigbar ist,
- eine zweite Formation eine Aussenabstützung (7) in Form eines Stützbeins ist, und
- eine dritte Formation der als Innenabstützung dienende Saugkopf (1a) ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die an den Fluideinlass (FE) anschliessbare Fluidquelle das einzige aktive Antriebselement
der Vorrichtung ist, während alle anderen Elemente der Vorrichtung passive, durch
die Energie der Fluidquelle angetriebene Elemente sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem ersten Fluidpfad (6, 8, 9, 10, 12, 4) ein erstes Fluid-Fördermittel (6) zugeordnet
ist, womit ein Fluid durch den ersten Fluidpfad von dem Fluideinlass (FE) zu dem Düsenkopf
(2a) förderbar ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass dem zweiten Fluidpfad (1a, 14b, 14a, 5) ein zweites Fluid-Fördermittel (5) zugeordnet
ist, womit ein Fluid durch den zweiten Fluidpfad von dem Saugkopf (1a) zu dem Fluidauslass
(FA) förderbar ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl das erste Fluid-Fördermittel (6) als auch das zweite Fluid-Fördermittel (5)
durch die Energie, d.h. durch den Fluiddruck und/oder den Fluiddurchsatz des durch
die angeschlossene Fluidquelle bereitgestellten Fluids antreibbar ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenkopf (2a) ein Teil eines mechanischen Antriebsstranges (13a, 13b) ist, welcher
einen ersten Abschnitt zum Umwandeln von Strömungsenergie des Fluids in Drehenergie
des Antriebsstranges und somit in Drehenergie des Düsenkopfes aufweist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Saugkopf in dem zweiten Fluidpfad angeordnet ist und durch die potentielle und/oder
kinetische Energie des aus der anschliessbaren Fluidquelle stammenden Fluids saugangetrieben
ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Fluid-Fördermittel ein Teil des mechanischen Antriebsstranges ist bzw.
mit diesem antriebsmässig gekoppelt ist, welcher einen zweiten Abschnitt zum Umwandeln
von Strömungsenergie des Fluids in Saugenergie des Saugkopfes aufweist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Fluid-Fördermittel (5) nach dem Venturi-Prinzip, d.h. Strahlpumpe mit
Strahldüse (5b) arbeitet, wobei das aus der angeschlossenen Fluidquelle stammende
Fluid den Saugstrahl bildet.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass beweglich gelagerte Teile, insbesondere drehbar gelagerte Teile der Vorrichtung zwischen
dem jeweiligen Teil und dem jeweiligen Lager ein Spiel aufweisen und dass in dem das
Spiel bildenden Spalt das aus der angeschlossenen Fluidquelle stammende Fluid als
Fluidschmierung wirkt.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Fluidpfad (6, 8, 9, 10, 12, 4) und/oder der zweite Fluidpfad (1a, 14b,
14a, 5) zumindest in einem Teilbereich des jeweiligen Pfades geradlinig verlaufen
und in diesem geradlinigen Teilbereich längenverstellbar sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Fluidpfad (6, 8, 9, 10, 12, 4) und der zweite Fluidpfad (1a, 14b, 14a,
5) zumindest in dem geradlinigen Teilbereich (4 bzw. 14a) parallel zueinander verlaufen
und vorzugsweise konzentrisch zueinander angeordnet sind.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine vorzugsweise mit einer Entlüftungsöffnung ausgestattete Formation
(3) aufweist, welche an einer Öffnung des zu reinigenden Behälters befestigbar ist,
wobei sowohl der erste Fluidpfad (6, 8, 9, 10, 12, 4) als auch der zweite Fluidpfad
(1a, 14b, 14a, 5) durch die Formation (3) hindurch verlaufen.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine den zweiten Fluidpfad bildende Saugleitung (14b, 14a, 5a), welche sich von dem
Saugbereich (1; 1*) der Vorrichtung durch die Vorrichtung hindurch zu dem Fluidauslass
(FA) der Vorrichtung erstreckt, einen gefederten abwinkelbaren Abschnitt (1 b) aufweist,
und dass vorzugsweise der Drehenergie übertragende Antriebsstrang ebenfalls abgewinkelt
(11) ist.
1. Apparatus (BIR1; BIR2) for cleaning inner surfaces of vessels, in particular of barrels
or tanks, by means of at least one fluid jet, which strikes the inner surfaces, with
a first fluid path (6, 8, 9, 10, 12, 4) as pressure line, which extends from a fluid
inlet (FE) of the apparatus through a connecting pipe (4) to a spray head or nozzle
head (2a) having at least one nozzle hole;
a second fluid path (1 a, 14b, 14a, 5) as suction line, which extends from a suction
head (1 a), having at least one suction hole, through the apparatus (BIR1; BIR2) to
a fluid outlet (FA) of the apparatus; whereby
during the cleaning operation the fluid outlet (FA) is disposed outside the vessel
to be cleaned and the nozzle head (2a) as well as the suction head (1 a) of the apparatus
are disposed in the interior of the vessel to be cleaned; and whereby
connected to the fluid inlet (FE) is a fluid source providing a fluid pressure, i.e.
potential energy, and a fluid throughput, i.e. kinetic energy;
a section (14a) of the suction line extends inside of the connecting pipe (4) of the
pressure line, whereby the pressure line in the connecting pipe (4) is formed by a
channel, circular in section, between an inner surface of the connecting pipe (4)
and an outer surface of the section (14a) of the suction line;
the nozzle head (2a) in the first fluid path is multiaxially rotatably borne and is
rotatably driven by the fluid pressure and/or the fluid throughput of the fluid coming
from the fluid source,
characterized in that
provided by the fluid source during the cleaning operation of the apparatus (BIR1;
BIR2) is both a flow energy of a fluid jet exiting from a nozzle hole and a suction
energy at a suction hole; and
the apparatus (BIR1; BIR2) has three formations, by means of which a stable, three-point
bearing of the apparatus (BIR1; BIR2) on the vessel is able to be formed, whereby
- a first formation of the apparatus is a bunghole plug (3), which is attachable on
the opening of the vessel to be cleaned,
- a second formation is an outer support (7) in the form of a support leg, and
- a third formation is the suction head (1 a) serving as inner support.
2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the fluid source connectible to the fluid inlet (FE) is the only active driving element
of the apparatus, while all other elements of the apparatus are passive elements driven
by the energy of the fluid source.
3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that assigned to the first fluid path (6, 8, 9, 10, 12, 4) is a first fluid conveyance
means (6), whereby a fluid is able to be conveyed through the first fluid path from
the fluid inlet (FE) to the nozzle head (2a).
4. Apparatus according to one of the claims 1 to 3, characterized in that assigned to the second fluid path (1 a, 14b, 14a, 5) is a second fluid conveyance
means (5), whereby a fluid is able to be conveyed through the second fluid path from
the suction head (1 a) to the fluid outlet (FA).
5. Apparatus according to one of the claims 1 to 4, characterized in that both the first fluid conveyance means (6) and the second fluid conveyance means (5)
are drivable by the energy, i.e. by the fluid pressure and/or the fluid throughput,
of the fluid provided by the connected fluid source.
6. Apparatus according to one of the claims 1 to 5, characterized in that the nozzle head (2a) is part of a mechanical drive train (13a, 13b), which has a
first section for conversion of flow energy of the fluid into rotational energy of
the drive train and thus into rotational energy of the nozzle head.
7. Apparatus according to one of the claims 4 to 6, characterized in that the suction head is disposed in the second fluid path and is suction driven by the
potential and/or kinetic energy of the fluid originating from the connectible fluid
source.
8. Apparatus according to claim 7, characterized in that the second fluid conveyance means is part of the mechanical drive train, or is drivingly
coupled thereto, which drive train has a second section for conversion of the flow
energy of the fluid into suction energy of the suction head.
9. Apparatus according to one of the claims 1 to 7, characterized in that the second fluid conveyance means (5) works according to the Venturi principle, i.e.
jet pump with jet nozzle (5b), whereby the fluid coming from the connected fluid source
forms the suction jet.
10. Apparatus according to one of the claims 1 to 9, characterized in that movably borne parts, in particular rotatably borne parts of the apparatus, have a
play between the respective part and the respective bearing, and in that the fluid coming from the connected fluid source acts as fluid lubrication in the
gap forming the play.
11. Apparatus according to one of the claims 1 to 10, characterized in that the first fluid path (6, 8, 9, 10, 12, 4) and/or the second fluid path (1 a, 14b,
14a, 5) run in a straight line at least in a portion of the respective path and are
adjustable in length in this rectilinear portion.
12. Apparatus according to claim 11, characterized in that the first fluid path (6, 8, 9, 10, 12, 4) and the second fluid path (1 a, 14b, 14a,
5) run parallel to one another at least in the rectilinear portion (4 or respectively
14a), and are disposed preferably concentrically to one another.
13. Apparatus according to one of the claims 1 to 12, characterized in that the apparatus has a formation (3), preferably provided with a vent hole, which formation
is attachable to an opening of the vessel to be cleaned, whereby both the first fluid
path (6, 8, 9, 10, 12, 4) and the second fluid path (1 a, 14b, 14a, 5) run through
the formation (3).
14. Apparatus according to one of the claims 6 to 13, characterized in that a suction line (14b, 14a, 5a) forming the second fluid path, which line extends from
the suction region (1; 1*) of the apparatus through the apparatus to the fluid outlet
(FA) of the apparatus, has a spring-loaded, bendable section (1 b), and in that preferably the drive train transmitting rotational energy is also bent (11).
1. Dispositif (BIR1 ; BIR2) pour le nettoyage de surfaces internes de récipients, en
particulier de barils ou de réservoirs, au moyen d'au moins un jet de fluide qui heurte
les surfaces internes, avec
- un premier trajet de fluide (6, 8, 9, 10, 12, 4) en tant que conduite de pression,
lequel s'étend d'une entrée de fluide (FE) du dispositif à travers un tuyau de connexion
(4) vers une tête de buse (2a) présentant au moins un orifice de buse ;
- un deuxième trajet de fluide (1 a, 14b, 14a, 5) en tant que conduite d'aspiration,
lequel s'étend d'une tête d'aspiration (1 a) présentant au moins un orifice d'aspiration
(1a) à travers le dispositif (BIR1 ; BIR2) vers une sortie de fluide (FA) du dispositif
;
- la sortie de fluide (FA) étant disposée en dehors du récipient à nettoyer et la
tête de buse (2a) ainsi que la tête d'aspiration (1a) du dispositif étant disposées
à l'intérieur du récipient à nettoyer pendant l'opération de nettoyage ; et
- une source de fluide fournissant une pression de fluide, c'est-à-dire une énergie
potentielle, et un débit de fluide, c'est-à-dire une énergie cinétique, étant raccordée
à l'entrée de fluide (FE) ;
- une section (14a) de la conduite d'aspiration s'étendant à l'intérieur du tuyau
de connexion (4) de la conduite de pression, la conduite de pression dans le tuyau
de connexion (4) étant formée par un canal de section en forme d'anneau circulaire
entre une surface interne du tuyau de connexion (4) et une surface extérieure de la
section (14a) de la conduite d'aspiration ;
- la tête de buse (2a) étant montée dans le premier trajet de fluide de manière rotative
suivant plusieurs axes et étant entraînée en rotation par la pression de fluide et/ou
le débit de fluide du fluide provenant de la source de fluide,
caractérisé en ce que
pendant l'opération de nettoyage du dispositif (BIR1 ; BIR2) à la fois une énergie
de circulation d'un jet de fluide s'échappant d'un orifice de buse et une énergie
d'aspiration à un orifice d'aspiration est fournie par la source de fluide ; et
le dispositif (BIR1 ; BIR2) comprend trois formations, au moyen desquelles un montage
en trois points stable du dispositif (BIR1 ; BIR2) sur le récipient peut être formé,
- une première formation du dispositif étant un robinet de trou de bonde (3), lequel
est fixé à l'ouverture du récipient à nettoyer,
- une deuxième formation étant un soutien extérieur (7) en forme d'une jambe de soutien,
et
- une troisième formation étant la tête d'aspiration (1 a) servant de soutien intérieur.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la source de fluide raccordée à l'entrée de fluide (FE) est le seul organe d'entraînement
actif du dispositif, pendant que tous les autres éléments du dispositif sont des éléments
passifs entraînés par l'énergie de la source de fluide.
3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'un premier moyen de transport de fluide (6) est associé au premier trajet de fluide
(6, 8, 9, 10, 12, 4), avec lequel un fluide peut être transporté par le premier trajet
de fluide de l'entrée de fluide (FE) vers la tête de buse (1a).
4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'un deuxième moyen de transport de fluide (5) est associé au deuxième trajet de fluide
(1 a, 14b, 14a, 5), avec lequel un fluide peut être transporté par le deuxième trajet
de fluide de la tête d'aspiration (1a) vers la sortie de fluide (FA).
5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'aussi bien le premier moyen de transport de fluide (6) que le deuxième moyen de transport
de fluide peut être entraîné par l'énergie, c'est-à-dire par la pression du fluide
et/ou le débit du fluide du fluide fourni par la source de fluide raccordée.
6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la tête de buse (2a) forme partie d'une chaîne cinématique mécanique (13a, 13b),
laquelle comprend une première section pour la transformation d'énergie de pression
du fluide en énergie rotative de la chaîne cinématique et ainsi en énergie rotative
de la tête de buse.
7. Dispositif selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que la tête de buse est disposée dans le deuxième trajet de fluide et est entraînée en
aspiration par l'énergie potentielle et/ou cinétique du fluide provenant de la source
de fluide raccordable.
8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le deuxième moyen de transport de fluide forme partie de la chaîne cinématique mécanique
ou est couplé à celle-ci par entraînement, lequel comprend une deuxième section pour
la transformation d'énergie de pression de fluide dans l'énergie d'aspiration de la
tête de buse.
9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le deuxième moyen de transport (5) fonctionne selon le principe de Venturi, c'est-à-dire
une pompe à jet avec une buse d'éjection, le fluide provenant de la source de fluide
raccordée formant un jet d'aspiration.
10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les éléments montés de manière mobile, en particulier les éléments montés de manière
rotative du dispositif comprennent un jeu entre l'élément respectif et le pallier
respectif et en ce que le fluide provenant de la source de fluide raccordée agit comme la lubrification
du fluide dans la fente qui forme le jeu.
11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le premier trajet de fluide (6, 8, 9, 10, 12, 4) et/ou le deuxième trajet de fluide
(1 a, 14b, 14a, 5) s'étendent au moins dans une partie du trajet respectif de manière
linéaire et sont réglables au niveau de la longueur dans cette partie linéaire.
12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que le premier trajet de fluide (6, 8, 9, 10, 12, 4) et le deuxième trajet de fluide
(1 a, 14b, 14a, 5) s'étendent au moins dans la partie linéaire (4 resp. 14a) parallèlement
l'un à l'autre et sont disposés de préférence de manière concentrique l'un par rapport
à l'autre.
13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le dispositif comprend une formation (3) munie de préférence d'une ouverture de ventilation,
laquelle est fixée à une ouverture du récipient à nettoyer, à la fois le premier trajet
de fluide (6, 8, 9, 10, 12, 4) et le deuxième trajet de fluide (1 a, 14b, 14a, 5)
s'étendent à travers la formation (3).
14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 13, caractérisé en ce qu'une conduite d'aspiration formant le deuxième trajet de fluide (14b, 14a, 5a), laquelle
s'étend de la zone d'aspiration (1, 1*) du dispositif à travers le dispositif vers
la sortie de fluide (FA) du dispositif, comprend une section inclinée élastique (1
b), et en ce que la chaîne cinématique transférant l'énergie rotative est de préférence également
inclinée.