容器喷淋清洗设备的制作方法

本专利申请要求于2014年1月27日提交的美国临时专利申请61/931,751号的权益，现通过引用并入该申请。

技术领域

本发明一般涉及用于对液体储存器和处理容器、桶、箱和类似的储罐进行清洗的喷淋清洗设备，这些容器由支架或其它支撑装置支撑，其中在这些支架或其它支撑装置下侧具有可关闭的接入口或排放孔，以用于使清洗设备的喷头能够进入容器内部并使清洗液从容器排出。

背景技术：

已知的是以相对于地板升高的方式支撑处理容器，从而有助于利用位于容器底侧的开口清洗容器的内部。例如，在葡萄酒生产中，葡萄酒在大型的大体圆柱形的桶中被加工，这些桶在加工期间以相对于地板升高的方式被支撑在支架(如架racks)上。一旦完成加工并从储罐中移除葡萄酒后，则必需彻底清洗桶的内部。为此，已知的是在桶的支撑件上转动桶，以使得位于桶的一侧的接入口朝下。在该位置，可以将清洗液从接入口引入储罐内部同时让清洗液从桶排出。

为此，已知的是通过接入口插入清洗设备的旋转喷头并操作该喷头，以使得喷头围绕多个轴线旋转从而完全覆盖并彻底清洗桶的内部。由于必须从桶的下侧插入喷头，因此将喷头定位在桶内并有效地驱动该喷头可能很麻烦，尤其是当桶下方的空间有限时。为了使喷头能够可靠的受控地旋转，已知的是利用机械驱动器。再次，由于空间有限，可能难以在将加压液体引导到喷头时同时机械地驱动向上定向的喷头。在机械驱动器被容纳在液体供给管线内的情况下，还有必要沿驱动器的外壳的长度可靠地密封驱动器的外壳以防止液体泄漏。此外，当驱动器由电动马达驱动时，由于在清洗期间桶周围的环境很潮湿，因此可能存在安全隐患。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种更有效且容易使用的、用于从下侧接入口清洗储存容器(诸如酒桶)的喷淋清洗设备。

本发明的另一个目的是提供一种如上所述的容器喷淋清洗设备，该设备更容易地适合与相对于地板被支撑在不同高度的容器一起使用。

本发明的进一步的目的是提供一种上述类型的容器清洗设备，该设备具有适于更可靠地操作的机械驱动的旋转喷头。

本发明的再进一步的目的是提供一种上述类型的容器清洗设备，其中，清洗液供给与喷头驱动大体上分开，以降低对于驱动的密封的要求。

本发明的另一个目的是提供一种如上所述的容器清洗喷淋设备，该设备在构造上相对简单和经济，且适于简单和更可靠的使用。

在阅读下面的详细描述并参照附图之后，本发明的其它目的和优点将变得显而易见，其中：

附图说明

图1是根据本发明的示例性容器喷淋清洗设备的透视图；

图2是示出处于降低位置的位于待清洗容器下方的图1喷淋清洗设备的侧视图；

图3是示出类似于图2的喷淋设备的侧视图，其中喷头处于位于容器内的升高位置以便进行清洗操作；

图4是用于使喷淋清洗设备的主驱动轴旋转的驱动器的局部放大纵向剖面图(沿图1中的线4-4所在的平面截取)；

图5是沿图4中的线5-5所在的平面截取的局部放大剖面图；

图6是沿图4中的线6-6所在的平面截取的局部放大剖面图；

图7是沿图4中的线7-7所在的平面截取的局部放大剖面图；

图8是沿图4中的线8-8所在的平面截取的局部放大剖面图；

图9是沿图10中的线9-9所在的平面截取的局部放大剖面图；

图10是喷淋清洗设备的旋转喷头和驱动器的局部放大剖面图(沿图1中的线10-10所在的平面截取)；

图11是喷头的局部放大剖面图(取自图10中标号11所标示的圆形区域)；

图12是沿图13中的线12-12所在的平面截取的局部放大剖面图；以及

图13是示例性喷淋设备的局部放大侧视图，其示出了喷淋设备的可延伸稳定支腿。

尽管可容易地对本发明进行各种修改和使用替代性构造，但本发明的一个示例性实施例已经在附图中示出并将在下面详细描述。然而，应该理解，这不旨在将本发明限制于所公开的具体形式。相反，本发明将涵盖落在本发明的精神和范围之内的所有修改、替换构造和等同物。

具体实施方式

现在更具体地参照附图，其示出了根据本发明的示例性容器喷淋清洗设备10。在该实施例中，设备10用于清洗以相对于地板升高的方式被支撑在架12上的酒桶11(如图3中所示)。酒桶11是传统类型的，其具有封闭的端部和大体圆柱形的向外弯曲的侧壁，具有定位在侧壁中心的接入口14。在葡萄酒被加工期间，该接入口被塞住。在完成加工并从桶中移除内容物之后，必须彻底清洗桶11。为此，在其架12上将桶转动，其中轴向口14位于桶11的下侧。

所示的清洗设备10基本上包括直圆柱形延伸管15形式的细长框架(优选由不锈钢制成)，其由轮式车架16支撑，并在一端具有细长的升高手柄18和下垂的稳定支腿19，且在相对端具有直立的可转动喷头20，以便将喷头20从下侧接入口定位到容器内，从而在清洗操作期间喷淋清洗容器的内部。

根据所示实施例的特征，喷淋清洗设备10具有用于在清洗操作期间更有效地和高效地旋转喷头20的机械驱动器。为此，在所示实施例中，延伸管15容纳细长的刚性中心驱动轴21(图4和图10)，该驱动轴沿着延伸管15的长度延伸。在此实例中，驱动轴21具有联接到行星齿轮箱24的输出轴22的上游端。该行星齿轮箱24由气动马达25(图4)操作。气动马达25具有固定地安装在行星齿轮箱24的上游端的壳体26，该壳体26具有加压空气入口28和被罩住的排气出口29，如图5所示。被引导到入口28的加压空气使气动马达25的装有叶片的转子30有效地旋转，该气动马达25具有诸如通过定位螺钉或类似物联接到行星齿轮箱24的输入轴32的输出轴31。在此实例中，由供给管线34向空气入口28提供加压空气(图1)，该供给管线34沿着手柄18延伸，具有用于联接至合适的加压空气源的上游端。可手动操作的控制杆35被安装在手柄18上，以用于使操作者能够控制加压空气到达气动马达25的方向，从而控制气动马达25和中心驱动轴21的旋转。由于气动马达25由远程加压空气源驱动，可以理解，喷淋清洗设备10可以在喷淋清洗设备附近没有任何可能会造成电气安全危害的电动马达等的情况下运作。

行星齿轮箱24包括容纳多个行星齿轮级36(图4)的壳体，每一级36具有安装在传统载架上的环形齿轮39内并且可围绕中心太阳齿轮40运行的行星齿轮38(图7)。每一级36的齿轮之间的比率降低了载架相对于输入轴32的旋转速度，而多个级加剧了整体速度的降低，使得齿轮箱24的输出轴41的旋转速度可显著降低(诸如以高达600:1的比率降低)，从而齿轮箱输出轴具有显着降低的最终旋转速度(例如约10r.p.m.)。在这种情况下，齿轮箱输出轴41通过联轴器42固定地连接到中心驱动轴21，使得驱动轴21以降低的速度被驱动。

本实施例中，旋转喷头20以相对于延伸管15的下游端直立的方式由支撑块或托架45支撑，该托架45固定地安装在延伸管15的端部，进而承载直角变速箱46(图10)。驱动轴21联接至直角齿轮箱46的伞齿轮49的输入轴48，该伞齿轮49进而驱动具有直立输出轴51的从动伞齿轮50。应当理解，虽然所示出的直角齿轮箱46采用了伞齿轮传动，但替换地，也可采用蜗轮直角传动。

为了进一步实施本实施例，将加压液体在直角齿轮箱46下游的位置引入到喷头20，以消除绕驱动轴21经过延伸管15传递液体的必要性和对延伸管15密封的必要性。在这种情况下，液体入口接头55安装在直角齿轮箱46的上端，其具有液体入口56，该液体入口56通过其连接液体供给管线58的侧部连通。在这种情况下，液体供给管线沿着延伸管15和手柄18行进，并由位于手柄18上端的邻近空气控制阀35的开/关触发器59控制。可以理解，诸如来自压力清洗机或其它加压液体源的加压液体供给管线可以在手柄18的上端连接到液体供给管线58。

在这种情况下，旋转喷头20被支撑在固定的管状外壳构件60的上端并被安装在接头部件61内，该接头部件诸如通过上游螺纹端固定于液体入口接头55的顶部。为了使喷头20旋转同时将液体供给到喷头，在固定的管状外壳60内以安装相对地旋转的驱动和液体流动管61(图10和图11)。驱动和流动管61的下端通过销和槽连接联接到直角齿轮箱40的输出轴51，如图9所示，以使得驱动轴21的旋转引起驱动和流动管61的直接旋转。驱动和流动管61限定了在液体入口56与旋转喷头20的外壳65中的直角液体流动通道64之间连通的液体流动通道62，该直角液体流动通道64具有上游竖直轴部64a和下游水平轴部64b。为了使液体入口56与驱动和流动管液体通道62之间流体连通，液体入口接头55限定了围绕驱动和流动管61的下端的环形歧管通道66，以便使液体从液体入口56通过驱动和流动管61中的多个径向通道68进入直立流动通道62中，同时允许驱动和流动管61的相对旋转运动。在环形歧管通道66相对的上侧和下侧设置有密封件70和71。因此，可以看出，驱动轴21的旋转进而驱动伞齿轮48、49，并使驱动和流动管61和固定于其上端的旋转喷头20围绕竖直轴线旋转。

旋转喷头20包括被支撑在喷头外壳65上以绕水平轴通道部64b旋转的旋转喷嘴组件75。旋转喷嘴组件75包括可旋转地支撑在喷头外壳65的水平毂78上的环形本体76，该环形本体承载以相对于彼此成180度的方式设置的一对喷嘴79，每个喷嘴79均与水平通道部64b连通。

为了使旋转喷嘴组件75绕水平于通道部64b的轴线旋转，同时使旋转头20绕竖直轴线旋转，伞齿轮80以固定的方式安装于固定管60的上端，该伞齿轮80与旋转喷嘴组件75的从动伞齿轮81配合，以使得喷头20相对于固定管60和固定伞齿轮80旋转，同时使旋转喷嘴组件75绕喷头的毂78旋转。本领域技术人员可以理解的是，对于旋转喷头20的机械驱动使得喷淋设备10能够可靠地操作，特别是驱动轴21的旋转没有在流体操作的旋转喷淋设备中由于压力变化而产生的不一致性。

在实施了本实施例的另一特征时，喷淋设备10适于更灵活和更有效的用于清洗不同尺寸的桶、储罐和储存容器，其中这些容器以不同的、在地板与容器下侧之间的间隙空间被支撑。为此，清洗设备10的车架16具有相对大直径的轮子90(例如直径至少约8英寸)，并且延伸管15由车架16以相对于轮子90的轴线升高的方式被支撑(优选被支撑在邻近轮子上侧的水平)。这样的布置使得在喷头20介于用于定位在容器下方的降低位置(图2)与喷头20最佳地定位在容器内的升高位置(如图3所示)之间的移动范围内具有更大的通用性。

为了进一步提高使用喷淋设备的通用性，轮式车架16适于沿着延伸管15的长度在其两端之间可调节地定位。为了允许对车架16定位的这种可调节性，车架16具有居中地安装在车架16的轴92上的直立支撑件91，该支撑件91具有水平开口94(图12)和一对向上伸出的凸缘95。延伸管15设置在水平开口内。凸缘95能够由十字螺钉或类似紧固件选择性地夹住，以便将车架16固定在期望位置。因此，延伸管15可以通过车架适当地定位和支撑在沿其轴向长度最适合于特定喷淋应用的任何位置。本领域技术人员可以理解，相对较大的车架轮子90(优选地，其直径至少是地板与待清洗容器的下侧之间的间隙空间的一半)以及形成喷淋清洗设备的中心框架的延伸管15的升高支撑件一起增强了将喷头定位于相对于地板支撑在不同高度的容器内的通用性。

为了在喷淋操作期间将喷头的位置稳定在待清洗容器内的最佳位置上，下垂支腿19在延伸部98具有相对于支腿19可以升高和降低的可调节下脚部(图13)。为了将脚部保持在期望位置，支腿19和脚部98具有可通过开口销或类似物对齐并固定在选定位置的竖直间隔孔100。

从上述内容可以看出，本发明提供了一种适于更可靠和灵活使用的容器喷淋清洗设备。该设备利用机械驱动器，其操作可靠，在构造上相对简单且经济，并且与供给到喷淋设备的清洗液体供给基本上分开，从而减少了密封的需求。该设备的可调节性特征使得它能够在不同的喷淋应用中通用。