包括自清洁喷嘴的可旋转罐清洁喷嘴头部的制作方法

本发明涉及用于罐的内部清洁和/或用于罐中的内含物的混合的液体喷射设备，且具体而言涉及用于改进的清洁的具有液体喷射喷嘴的液体喷射设备。

背景技术：

液体容纳罐或容器在许多工业过程(诸如食品制造、药物制造、化学过程、材料发酵等)中使用。确保罐的内部没有不期望的碎片和污染物常常是重要的。例如，通常填充至一定水平的罐可在罐最常填充的水平处围绕其内周展示"桶环"。而且，罐内的各种装置、罐入口和出口等可捕集之后在使用期间可再进入罐的沉积物或碎片。

罐中不期望的污染物可负面地影响在罐中制造、处理或存储的最终产品的质量。而且，如果应遵循应用至某些工业(诸如药物工业)的规定，则罐的内部必须适当地清洁。因此，通常以一定时间间隔(例如，在每个过程批次之后)清洁此罐的内部，以确保产品质量且遵守任何相关规定。

可用的罐清洁系统通过通常称为冲击清洁的使用来从罐和其它容器的内部清洁碎片和残留物。此系统的一种通常类型使用插入到罐中且具有延伸到罐中的软管或导管的清洁设备。在伸入罐中的导管的端部处，固定旋转喷射头部。旋转喷射头部通常可围绕一条或两条轴线旋转，且在后一情况下，通常连接成使得当喷射头部围绕导管的轴线旋转时，其还在垂直于导管的轴线上转动。

围绕两条轴线的旋转之间的关系取决于传动比，其选择成使得喷射头部的位置和特定定向的组合仅在围绕导管的轴线若干转之后重复。此技术在旋转头部的每一转上交错相对于罐内部的喷洒的随后踪迹，以确保罐内部的大致每一部分在清洁过程期间的某一时间暴露于清洁喷洒。相对于罐的喷洒的实现的踪迹提供了在罐的内表面上以预定图案喷洒清洁液体的清洁设备。

为了确保罐的内部被充分地清洁，清洁液体应当以预定图案喷洒。备选地，清洁持续时间可延长，然而这将导致时间、清洁流体和能量的过多浪费。

罐清洁设备通常是固定装置，就某种意义而言，其很少或甚至永不从其所安装的罐移除。这还意味着罐清洁设备自身优选应在清洁过程期间被清洁，以便不通过例如需要清洁设备的单独后续清洁而使清洁过程复杂化。不充分地清洁的清洁设备可造成碎片和残留物在完整的清洁过程之后残余在清洁设备上。此残余碎片和残留物可随后再进入罐的内含物，造成内含物可变得被负面地影响或污染。

为了确保罐和清洁设备的充分清洁，已经建议和使用不同的技术。例如，专利文献us2012/0017951a1公开了使用喷嘴的罐清洁系统以在封闭空间(像罐)的内表面上提供冲洗液体流。使用的喷嘴中的一个或多个以成角度的方式配置，使得来自成角度的喷嘴的冲洗液体流冲击在液体导管(清洁设备安装在其上)上，从而在某种程度上提供对液体导管的清洁效果。另一方面，专利文献wo2014/072087a1公开了如何通过使用具有双喷洒图案的喷嘴来改进清洁，造成罐的内部以及流体管路(清洁设备安装在其上)被清洁。这通过双喷洒图案实现，其设计成使得罐的内部和液体导管(清洁设备安装在其上)两者在某种程度上被喷洒。

清洁设备还可用于混合罐的内含物。这通常通过利用内含物填充罐直到旋转喷射头部完全在内含物的表面以下来完成。通过使其经由旋转喷射头部从罐的出口流通且返回到罐中，内含物然后被混合。如同清洁，混合必须充分执行且重要的是这可在没有例如内含物的过多流通的情况下完成。当罐清洁设备也能够执行罐的内含物的混合时，设备常常称为液体喷射设备而不是清洁设备。

本技术提供用于罐的内部的清洁以及罐的内含物的混合的解决方案。此外，本技术提供用于清洁导管或液体管路(清洁设备或液体喷射设备安装在其上)的解决方案。然而，在一些情况下，清洁设备自身的清洁已经证明是不充分的，造成碎片或残留物甚至在完整的清洁过程之后残余在清洁设备上。如果碎片或残留物在清洁过程之后残余在清洁设备上，则这可造成罐的内含物在罐的后续使用期间被负面地影响或污染。

因此，存在对于改进的液体喷射设备的需要。

概要

本发明的目的在于改进上面的技术和现有技术。具体而言，目的在于提供可在使用期间改进液体喷射设备自身的清洁的液体喷射设备。换句话说，具体而言，目的在于提供带有改进的自清洁特性的液体喷射设备。

为了解决这些目的，根据第一方面提供了一种用于罐的清洁的液体喷射设备。液体喷射设备构造成附接至延伸到罐中的液体管路，且从液体管路接收液体，液体喷射设备包括：基底部件，其具有用于从液体管路接收液体的第一端部，以及第二端部，其中基底部件的区段的外周长在朝第二端部的方向上增加，旋转头部，其可旋转地连接至基底部件的第二端部，旋转喷嘴毂，其可旋转地连接至旋转头部且包括用于喷射液体的主液体喷射喷嘴，旋转头部可围绕第一几何轴线旋转，且旋转喷嘴毂可围绕相对于第一几何轴线配置成一定角度的第二几何轴线旋转，使得由主液体喷射喷嘴喷射的液体以图案朝罐的内表面喷射，其中旋转喷嘴毂包括构造成在旋转喷嘴毂的旋转的至少一部分期间以图案朝基底部件的外表面喷射液体的副液体喷射喷嘴。

该液体喷射设备是有利的，因为主液体喷射喷嘴和副液体喷射喷嘴提供罐的内部以及液体喷射设备自身的有效清洁。罐的有效清洁主要通过主液体喷射喷嘴但在某种程度上结合副液体喷射喷嘴通过以图案朝罐的内表面喷射液体来获得。液体喷射设备自身的清洁由在旋转喷嘴毂的旋转的至少一部分期间以图案朝基底部件的外表面喷射液体的副液体喷射喷嘴获得。通过以图案朝基底部件的外表面喷射液体，基底部件将被有效地清洁。此外，朝基底部件喷射的液体将冲击在基底部件上，且之后遵循基底部件的外表面，意味着液体将继续沿基底部件向下流动且流到旋转头部上。这还意味着，旋转头部将由从副液体喷射喷嘴喷射的液体间接地清洁。从副液体喷射喷嘴喷射的液体还将继续且还对旋转喷嘴毂及其喷嘴提供清洁效果。使用主液体喷射喷嘴和副液体喷射喷嘴在混合过程中还可提供罐的内含物的有效混合。

主液体喷射喷嘴可具有相比于副液体喷射喷嘴的出口较大的出口，使得穿过主液体喷射喷嘴的液体流是穿过副液体喷射喷嘴的液体流的至少8倍，这是有利的，因为可获得液体喷射设备自身的有效清洁，而为此还仅使用有限的额外量的液体。使用有限量的液体以用于清洁液体喷射设备带来的是，可执行消耗较少液体和能量的清洁。液体喷射设备的清洁因此变得更加经济。

副液体喷射喷嘴的出口可与旋转喷嘴毂的外表面齐平，这是有利的，因为可实现造成较少凸出元件的解决方案。通过具有较少从旋转喷嘴毂凸出的元件，降低了捕集和聚积碎片或剩余物的风险。此外，可实现对外部影响(诸如压力、机械冲击等)带有降低的敏感性的稳健的解决方案。

副液体喷射喷嘴可形成为旋转喷嘴毂的壁中的通孔，这是有利的，因为可获得成本效率合算和可靠的解决方案。

副液体喷射喷嘴以及主液体喷射喷嘴和旋转喷嘴毂之间的连接可配置在旋转喷嘴毂的环形包络表面上，环形包络表面具有宽度，该宽度等于或小于在主液体喷射喷嘴和旋转喷嘴毂之间的连接处的主液体喷射喷嘴的外宽度。通过此配置，获得液体喷射设备的紧凑设计。紧凑设计可造成在制造期间需要较少材料的较强构造。此外，紧凑设计在安装和使用期间可需要较少空间，允许清洁设备通过现有罐中的相对小的孔插入。

旋转喷嘴毂包括与旋转头部液体连通的内腔，其中副液体喷射喷嘴的入口以及主液体喷射喷嘴的入口与彼此分开且形成在内腔的壁中，这是有利的，因为液体可以有效率和可靠的方式供给至相应的喷嘴。

副液体喷射喷嘴的入口以及主液体喷射喷嘴的入口可配置在盘形状的容积内，盘形状的容积以第二几何轴线为中心且从第二几何轴线径向地且垂直地延伸，且具有宽度，该宽度等于在主液体喷射喷嘴和旋转喷嘴毂之间的连接处的主液体喷射喷嘴的外宽度，这是有利的，因为可获得喷嘴毂的内腔且因此液体喷射设备的紧凑设计。

副液体喷射喷嘴的出口以及主液体喷射喷嘴的出口可配置在盘形状的容积内，盘形状的容积以第二几何轴线为中心且从第二几何轴线径向地且垂直地延伸，且具有宽度，该宽度等于在主液体喷射喷嘴和旋转喷嘴毂之间的连接处的主液体喷射喷嘴的外宽度，这是有利的，因为可获得液体喷射设备的紧凑设计。紧凑设计可造成在制造期间需要较少材料的较强构造。

主液体喷射喷嘴可具有面向旋转头部的外凹形表面。因此，凹形表面可具有带有朝旋转头部引导的分量的法线方向。这是有利的，因为主喷嘴的外凹形表面上的液体的流可遵循外凹形表面，从而清洁主液体喷射喷嘴。应注意的是，在此申请的情形下，用语"外凹形表面"可为当沿其纵向方向限定穿过主喷嘴的截面时展示凹形部分的主液体喷射喷嘴的任何外表面。喷嘴的纵向方向可限定为从喷嘴的入口至喷嘴的出口的方向。换句话说，由第二几何轴线和旋转喷嘴毂的径向方向限定的平面中的主液体喷射喷嘴的截面可在面向旋转头部的方向中具有限定该截面的凹形部分。

液体喷射设备可包括位于基底部件和旋转头部之间的间隙，以允许一定量的液体从间隙流出，其中主液体喷射喷嘴的外凹形表面定位成使得来自间隙的液体的流在旋转喷嘴毂的旋转的至少一部分期间冲击在主液体喷射喷嘴的外凹形表面上，这是有利的，因为可获得展示主液体喷射喷嘴上的清洁效果的液体的强制流动。

间隙可朝旋转头部的弯曲区段引导液体，弯曲区段朝旋转头部的液体排出表面引导液体，液体排出表面具有在旋转喷嘴毂的旋转的至少一部分期间朝主液体喷射喷嘴的凹形表面引导液体的切向方向，这是有利的，因为可获得展示主液体喷射喷嘴上的清洁效果的液体的强制流动。

液体喷射设备可包括配置在旋转喷嘴毂上的多个主液体喷射喷嘴，使得空隙形成在主液体喷射喷嘴之间，且多个副液体喷射喷嘴位于主液体喷射喷嘴之间的空隙的相应空隙上。通过此配置，可增强清洁效果和混合效果。使用多个主液体喷射喷嘴和多个副液体喷射喷嘴允许具有以图案朝罐的内表面喷射的多股液体喷射的较密图案。这造成可降低用于清洁所需的时间。此外，通过使副液体喷射喷嘴位于相应的空隙上，可获得紧凑设计。

液体喷射设备可包括多个副液体喷射喷嘴，其中，第一副液体喷射喷嘴相对于第一几何轴线以10°到50°的角度朝旋转头部倾斜，使得由第一副液体喷射喷嘴喷射的液体在旋转喷嘴毂的旋转的至少一部分期间以图案朝基底部件的外表面喷射，且其中，第二副液体喷射喷嘴可相对于第一几何轴线以1°到10°的角度朝旋转头部倾斜，使得由第二副液体喷射喷嘴喷射的液体在旋转喷嘴毂的旋转的至少一部分期间以图案朝延伸到罐中的液体管路的外表面喷射。使用第一副液体喷射喷嘴和第二副液体喷射喷嘴是有利的，因为由于液体可以以图案朝液体管路的外表面喷射，可增强延伸到罐中的液体导管的清洁。应注意的是，在此申请的情形下，用语"相对于第一几何轴线以一定角度朝旋转头部倾斜"可指当副液体喷射喷嘴朝第一几何轴线引导时朝旋转头部(和第一几何轴线)的任何角度。

从基底部件的中心纵向轴线到副液体喷射喷嘴的最短距离可在65到120mm之间，这是有利的，因为它提供了设计的优化。

在旋转头部的面向旋转喷嘴毂的端部处的旋转头部的周长可比在旋转喷嘴毂遇到旋转头部的地方的旋转喷嘴毂的区段处的旋转喷嘴毂的周长大至少20%，这是有利的，因为可获得相对于它的相对大小已经优化的设计。

主液体喷射喷嘴的外包络表面可在离旋转喷嘴毂的任何第一径向距离处具有第一周长且在离旋转喷嘴毂的任何第二径向距离处具有等于或小于第一周长的的第二周长，第二径向距离大于第一径向距离。

根据第二方面，提供了一种用于罐的清洁的液体喷射设备。液体喷射设备构造成附接至延伸到罐中的液体管路，且从液体管路接收液体，液体喷射设备包括：基底部件，其具有用于从液体管路接收液体的第一端部，以及第二端部，其中基底部件的区段的外周长在朝第二端部的方向上增加，旋转头部，其可旋转地连接至基底部件的第二端部，旋转喷嘴毂，其可旋转地连接至旋转头部且包括用于喷射液体的主液体喷射喷嘴，旋转头部可围绕第一几何轴线旋转，且旋转喷嘴毂可围绕相对于第一几何轴线配置成一定角度的第二几何轴线旋转，使得由主液体喷射喷嘴喷射的液体以图案朝罐的内表面喷射，其中主液体喷射喷嘴具有面向旋转头部的外凹形表面。大体上，第二方面可并入如结合根据第一方面的液体喷射设备论述的任何上述特征。此外，设备的第二方面的特征大体上提供如关于设备的第一方面在上文论述的类似优点。

本发明的优点和进一步的特征在研究所附权利要求和以下描述时将变得显而易见。本领域技术人员将认识到本发明的不同特征可组合以产生除了下面描述的那些之外的实施例，而不脱离本发明的范围。

附图的简要描述

现在将参照附随的示意性附图通过示例描述本发明的实施例，在附图中：

图1是包括用于清洁罐的内表面且用于混合罐的内含物的液体喷射设备的液体喷射系统的示意图，

图2至图4示出了在三个连续时间点由图1中的液体喷射系统的液体喷射设备产生的喷射的液体的主要预定图案，

图5是图1的液体喷射设备的透视图，

图6是图1的液体喷射设备的第一截面侧视图，

图7是图1的液体喷射设备的第二截面侧视图。

详细描述

现在将参照附图在下文更完全地描述本发明，本发明的优选实施例在附图中示出。然而，本发明可以许多不同的形式体现且不应理解为限于本文阐述的实施例；相反，这些实施例为了透彻和完整而提供，且将本发明的范围完全地传达给本领域技术人员。

现在参照附图且具体而言参照图1，概念地绘出了构造成在罐40内喷射液体l的液体喷射系统2的实施例。液体喷射系统2包括液体喷射设备100，和构造成控制液体l的流且从而间接地控制液体喷射设备100的操作的处理单元30。当液体喷射设备100由液体l的流操作时，液体喷射设备100将以预定图案将液体l喷射到罐40中。绘出的实施例的液体喷射设备100因此由液体l的流驱动。

液体喷射设备100具有导管形式的液体管路101，其经由罐40的上部分中的开口延伸到罐40中。液体管路可例如是软管(替代导管)。液体管路101设有凸缘102，其提供固定连接以及对罐40的紧密密封。液体管路101的上部分(即，罐40外的部分)设有入口103以用于接收液体l。管路101的下部分(即，延伸到罐40中的部分)在其端部处连接至液体喷射设备100。

液体喷射设备100包括附接至液体管路101的基底部件105。绘出的实施例的基底部件105具有带有渐缩或截头圆锥形状的区段，其中较窄部分面向液体管路101。换句话说，基底部件105接近第一端部或上端部105a的外周长小于基底部件接近第二端部或下端部105b的外周长。

旋转头部106可旋转地连接至基底部件105的下端部105b。旋转头部106包括壳107且可围绕第一几何轴线a1(其与液体管路101的纵向延伸平行且一致)旋转。

进一步参照图5和图6，第一轴承122配置在基底部件105和旋转头部106面向基底部件105的入口端部之间，使得旋转头部106可相对于基底部件105旋转。

旋转头部106包括旋转喷嘴毂110，多个主液体喷射喷嘴112和多个副液体喷射喷嘴114、114a、114b配置在其上。在示出的实施例中，存在四个主液体喷射喷嘴和四个副液体喷射喷嘴。

第二轴承124配置在旋转喷嘴毂110和旋转头部106面向旋转喷嘴毂110的出口端部之间，使得旋转喷嘴毂110可相对于旋转头部106旋转。第二轴承124允许旋转喷嘴毂110围绕第二几何轴线a2(其通常从第一几何轴线a1偏置80°-100°的角度β)旋转。在绘出的实施例中，第二轴线a2相对于第一几何轴线a1配置成90°的角度β。因此，旋转喷嘴毂110、主喷嘴112和副喷嘴能够围绕第一轴线a1且围绕第二轴线a2旋转，如相对于液体管路101或相对于罐40所见的那样。

入口103和液体管路101各自具有常规导管的主要形状且能够传输待喷射到罐40中的液体l。在示出的实施例中，液体喷射设备100经由连接元件104连接至液体管路101，例如通过常规焊接或通过匹配螺纹。液体l进入入口103，且经由连接元件104传送到导管101中且朝液体喷射设备100传送。液体l然后通过基底部件105进入液体喷射设备100，且在旋转头部至基底部件105的连接处继续到旋转头部106中，且在旋转头部至旋转喷嘴毂110的连接处排出旋转头部106。旋转喷嘴毂110因此从旋转头部106接收液体且将液体l进一步分配至主喷嘴112和副喷嘴114、114a、114b，其将液体l喷射到罐40中使得在执行清洁时液体l撞击或冲击在罐40的内表面41上。备选地，喷嘴112将液体l喷射到罐40中，使得在执行混合时液体l朝罐40的内表面41流到罐的内含物中。由副液体喷射喷嘴中的至少一个喷射的液体l至少在旋转喷嘴毂110的旋转的一部分期间以图案朝基底部件105的外表面喷射且在执行清洁时冲击在其上。

液体喷射设备100的设计将参照图5和图6更加详细地描述。

仍参照图1，液体线路50连接至罐40且至液体喷射设备100以用于实现将从主喷嘴112和副喷嘴114、114a、114b喷射到罐40中的液体l的流。液体线路50在下游方向上包括液体源51、第一阀52、第一连接点53、泵54、第二连接点55和第二阀58。在第二阀58之后，液体线路50连接至液体线路101的入口103。罐40的底部在第一连接点53处连接至液体线路50。液体出口57经由第三阀56连接至第二连接点55。第二液体源60经由第四阀61连接至罐40。

泵54可例如为齿轮泵、润滑油泵、离心泵或任何其它适合类型的泵。阀52、56、58、61可为蝶形阀、球阀或任何其它适合类型的阀。来自液体源51的液体通常是将在罐40中处理或混合的液体或构成将在罐40中处理或混合的液体的主要部分的液体。第二液体源60的液体内含物可为将与来自液体源51的液体混合的液体，或可为将用于罐40的清洁的液体。额外液体源(未示出)可如由即将到来的混合或清洁应用要求的那样连接至罐40。

通过打开第一阀52和通过关闭第二阀58和第三阀56(或取决于阀类型使泵54不启用)，液体可从液体源51供给且经由第一连接点53供给到罐40中。以此方式，罐40可填充有液体内含物。当液体喷射系统2将执行混合时，罐40通常填充至罐40中的此液体内含物完全覆盖液体喷射设备100或至少旋转头部106(包括其所有喷嘴112、114、114a、114b)。

通过关闭第一阀52和第三阀56且同时打开第二阀58且操作泵54，罐40的液体内含物可经由液体线路50和液体喷射设备100流通。由于液体l然后喷射到液体内含物中(其有效地引起液体内含物搅动和混合)，此流通实现液体内含物的混合。

通过关闭第一阀52和第二阀58，且同时打开第三阀56且操作泵54，通过将液体内含物传输至液体出口57，可从罐40排出液体内含物。在此情况下，当排出液体内含物时，一些内含物通常仍存在于罐40中，即，排出液体内含物不一定意味着罐40中的液体内含物的每一部分从罐40完全移除。排出之后罐40中存在的内含物通常在由液体喷射设备100执行的清洁过程中清洁。

第二液体源60的液体内含物可通过打开第四阀61引入罐40中。如果这在混合操作期间完成，第二液体源60的液体内含物有效地混合到罐40的内含物中。

当液体喷射系统2将实现罐40的清洁时，第二液体源60的液体内含物可为清洁液体。然后，在(混合的)液体内含物排出之后，清洁液体引入罐40中。清洁然后通过关闭第一阀52和第三阀56且同时打开第二阀58且操作泵54而实现。液体l然后作用为清洁液体，其借助于液体喷射设备100排出、喷射或喷洒到罐40中且撞击罐40的内表面41。如此撞击罐40的内表面41的液体l实现内表面41的清洁。大体上，当实现清洁时，罐40中的清洁液体不覆盖液体喷射设备100，意味着旋转头部106和旋转喷嘴毂110然后不浸没在液体内含物中。替代地，液体以预定图案朝罐40的内表面41且朝基底部件105的外表面105c喷射。在实践中，给定利用足够压力的液体l，液体将以预定图案喷射到罐40的内表面41上且到基底部件105的外表面105c上。

为了控制液体喷射系统2，处理单元30具有连接至且控制电子输入/输出接口36(i/o)的中央处理单元31(cpu)。i/o接口36继而电气连接至泵54以提供控制信号sp。cpu31优选为常规类型的微处理器或中央处理单元且代表处理单元30的部分，该部分能够执行存储在处理单元30的存储器单元32中的计算机程序的指令。cpu31是执行处理单元30的功能的主元件。此外，处理单元30可构造成控制液体线路50的阀52、56、58、61，使得可控制液体线路50中的液体l的流。

液体喷射设备100如上文指出的那样由液体l的流驱动，意味着当阀52、56、58、61在其如上文论述的期望的状态中时，液体喷射设备100通过操作泵54来操作。

当液体从主喷嘴112和副喷嘴114、114a、114b喷射以用于清洁罐40的内表面41时，然后旋转喷嘴毂110围绕第一轴线a1和第二轴线a2旋转。液体随后以预定图案作为喷洒束和/或喷射束喷射到内表面41上。主喷嘴112大体上引起罐40的内表面41的主要清洁效果，而副喷嘴大体上引起罐40的内表面41的次要清洁效果或无清洁效果。

图2至图4示出了从主喷嘴112喷射的液体l的此预定图案的示例。图2中的粗的图案可在例如1分钟之后通过主喷嘴112获得，图3中的较密图案在2.5分钟之后获得，且图4中的所谓的整体图案在7分钟之后获得。当液体喷射系统2执行混合时，旋转毂110围绕第一轴线a1旋转，且当执行清洁时，旋转毂110围绕第二轴线a2旋转。然而，当混合时，液体l大体上不撞击或冲击在罐40的内表面41上，而是替代地直接喷射到罐40的内含物中。仍然，液体l由主喷嘴112喷射的方向遵循如图2至图4中所示的相同图案。

液体喷射设备100的设计现在将参照图5和图6结合图1更加详细地描述。图5和图6中所示的液体喷射设备100包括用于从液体管路101接收液体l的基底部件105，如图1中所示的那样。基底部件105如上文描述的那样具有第一端部105a和第二端部105b。基底部件105的区段105d的外周长cbm在朝第二端部105b的方向上增加。如可见的那样，外周长cbm在基底部件105的下区段上在朝第二端部105b的方向上增加，而外周长cbm在基底部件105的上区段上大致恒定。因此，基底部件105的至少一个区段的外周长cbm而不是整个基底部件105的外周长在朝第二端部105b的方向上增加。基底部件105可具有不同的形状，意味着外周长cbm可以以不同方式变化。基底部件105的外周长cbm可例如贯穿其整个长度朝第二端部105b增加。此外，外周长cbm可例如在一个区段上朝第二端部105b增加，但可在另一个区段上朝第二端部105b增加。因此，外周长cbm可以以任何合适的方式变化，只要基底部件105的至少一个区段在朝第二端部105b的方向上增加。

旋转头部106可旋转地连接至基底部件105的第二端部105b。旋转头部106借助于第一轴承122连接至基底部件105。

旋转喷嘴毂110继而借助于第二轴承124可旋转地连接至旋转头部106。旋转喷嘴毂110包括用于喷射液体l的主液体喷射喷嘴112。旋转喷嘴毂110还包括副液体喷射喷嘴114、114a、114b。旋转头部106可围绕第一几何轴线a1旋转。旋转喷嘴毂110可围绕第二几何轴线a2旋转。在绘出的实施例中，第二轴线a2相对于第一轴线a1配置成90°的角度β，如上文描述的那样。然而，角度β可为不同的值。只要第一轴线a1和第二轴线a2关于彼此配置成角度β，当旋转头部106和旋转喷嘴毂110围绕它们相应的旋转轴线a1、a2旋转时，液体喷射设备将以三维图案朝罐40的内表面41喷射液体l。角度β优选为80°-100°但可使用其它角度值。

当液体l在基底部件105的第一端部105a处进入液体喷射设备100时，液体l引导通过基底部件105且进一步到旋转头部106中。液体从旋转头部106进一步引导到旋转喷嘴毂110中，且更特别地到旋转喷嘴毂110的内腔110b中。液体l从内腔110b流到主液体喷射喷嘴112中且到副液体喷射喷嘴114、114a、114b中。液体l然后从主液体喷射喷嘴112和副液体喷射喷嘴114、114a、114b作为喷洒束或喷射束喷射。

旋转头部106和旋转喷嘴毂110围绕它们相应的轴线a1、a2的旋转借助于驱动系统130实现。驱动系统由在第一端部105a处进入基底部件105的液体l的流供以动力。为了获得旋转，叶轮132例如在基底部件105的第一端部105a处的液体入口之后配置在液体l的流路中。换句话说，叶轮132配置在基底部件105内。叶轮132的旋转由经过叶轮132的液体l的流引起。叶轮132可位于其它位置中，诸如在液体管路101中，即，在液体喷射设备100的上游方向中。叶轮132驱动行星或周转齿轮形式的齿轮箱134。齿轮箱134降低如由叶轮132接收的旋转速度，造成旋转头部106的合适的旋转速度。本领域技术人员了解的是，可使用任何合适类型的齿轮箱。由于旋转喷嘴毂的带齿表面136，当齿轮箱134的行星齿轮旋转时，旋转喷嘴毂110将围绕第二轴线a1旋转。带齿表面136根据液体喷射设备的领域内的常规技术与齿轮箱134的行星齿轮配合来实施和操作。可使用任何合适的技术以用于配置叶轮132和用于将叶轮132的旋转运动传递至旋转头部106和旋转喷嘴毂110。备选地，如专利文献wo92/04994中描述的叶轮可用于实现围绕第一轴线a1和第二轴线a2的旋转。

此外，围绕第一轴线a1的旋转可经由轴(未示出)实现，轴从液体管路101的上端部延伸且至旋转头部106，其在那里连接至旋转头部106。该轴然后优选地具有相比于液体管路101的内径、基底部件105的内径和旋转头部106的入口端部处的开口的直径都小的直径。此配置将允许液体l流过该轴。因此，当该轴旋转时，旋转头部106将围绕第一轴线a1旋转。此轴可还用于通过齿轮箱驱动旋转喷嘴毂110围绕第二轴线a2的旋转。此轴可由例如电气马达或任何其它合适的功率源供以动力。

优选地，旋转头部106围绕第一轴线a1的旋转具有0.2到6转每分钟的旋转速度，且旋转喷嘴毂110围绕第二轴线a2的旋转具有0.2到10转每分钟的旋转速度。旋转头部106和旋转喷嘴毂可配置成在围绕相应轴线a1、a2的任何方向上旋转。

当泵54泵送液体l通过液体喷射设备100时，液体l将通过主液体喷射喷嘴112和副液体喷射喷嘴114、114a、114b喷射，从而提供液体喷射。优选地，泵54在1到9巴的压力下且在10到250升每分钟的流率下将液体l供给到液体喷射设备100中。

在示出的实施例中，四个主喷嘴112对称地配置在旋转喷嘴毂110上。然而，可能在旋转毂110上具有例如仅一个主喷嘴112。还可能在旋转毂110上具有两个、三个或多于四个主液体喷射喷嘴112。如果多于一个主液体喷射喷嘴112配置在旋转喷嘴毂110上，这些喷嘴112可为相同或不同的。

由副液体喷射喷嘴114、114a、114b喷射的液体l将以图案朝罐40的内表面41喷射且以图案朝基底部件105的外表面105c喷射。这意味着，给定使用足够的液体压力，如由副液体喷射喷嘴114、114a、114b喷射的液体l在罐40的清洁期间将冲击在罐40的内表面41上以及在基底部件105的外表面105c上。在绘出的实施例中，副液体喷射喷嘴中的一个114b引导成使得由副液体喷射喷嘴114b喷射的液体l在旋转喷嘴毂110的旋转的至少一部分期间以图案朝液体管路101的外表面喷射。副液体喷射喷嘴114b的此配置将在下文更加详细地描述。

当清洁罐40时，液体喷射设备100如上文描述的那样大体上配置在罐40中的内含物的表面上方。另一方面，如果液体喷射设备100配置在罐40中的内含物的表面下方，则液体喷射设备100将如上文描述的那样混合罐的内含物。大体上，主液体喷射喷嘴112将预见罐40的内表面41的主清洁效果或主要清洁效果，而副液体喷射喷嘴114、114a、114b大体上将预见罐40的内表面41的辅助清洁效果或次要清洁效果。然而，由于副液体喷射喷嘴114、114a、114b朝基底部件105(和液体管路101)引导，副液体喷射喷嘴114、114a、114b将提供液体喷射设备100自身的清洁效果。

在示出的实施例中，四个副喷嘴114、114a、114b对称地配置在旋转喷嘴毂110上。然而，可能的是在旋转毂110上具有例如仅一个副液体喷射喷嘴114、114a、114b。还可能在旋转喷嘴毂110上具有两个、三个或多于四个副液体喷射喷嘴114、114a、114b。如果多于一个副液体喷射喷嘴114、114a、114b配置在旋转喷嘴毂110上，这些喷嘴114、114a、114b可为相同或不同的，如将在下文更加详细地描述的那样。

如上文描述的那样，在示出的实施例中，四个主喷嘴112和四个副喷嘴114、114a、114b对称地配置在旋转喷嘴毂110上。主喷嘴112配置在旋转喷嘴毂110上，使得主液体喷射喷嘴112之间形成空隙110e。副液体喷射喷嘴(114,114a,114b)位于主液体喷射喷嘴(112)之间的空隙(110e)的相应空隙(110e)上。

在下文中，将描述主液体喷射喷嘴112。如在入口113b的方向上看，主液体喷射喷嘴112各自包括圆柱形区段112c，继之以在朝主液体喷射喷嘴112的出口113a的方向上渐缩的区段112t。渐缩区段112t设有外凹形表面112s。外凹形表面112s在主液体喷射喷嘴112沿其纵向方向的截面展示限定该截面的凹形部分的意义上是凹形的。渐缩区段112t可为不同形状的或以不同的方式渐缩。此外，在一些实施例中，主液体喷射喷嘴112可具有任何合适的形式且可因此为例如均匀厚度或具有厚度变化的若干不同区段。此外，相应的主液体喷射喷嘴112的出口113a可具有任何适合的形状或大小，以用于提供期望的液体喷射。例如，出口113a可具有圆形、方形或卵形截面。出口113a可根据罐清洁和混合设备的领域内的任何常规技术实现。

在绘出的实施例中，圆柱形区段112c设有平面切口112p来允许工具(诸如可调整扳手)接合主液体喷射喷嘴112，以用于将主液体喷射喷嘴112固定至旋转喷嘴毂112和将主液体喷射喷嘴112从旋转喷嘴毂释放。主液体喷射喷嘴112至旋转喷嘴毂110的连接可根据罐清洁和混合设备的领域内的任何常规技术实现。

主液体喷射喷嘴112的外凹形表面112s允许主液体喷射喷嘴112的增强自清洁。这通过提供位于基底部件105和旋转头部106之间的间隙120获得。间隙120允许一定量液体l通过间隙120流出。流出间隙120的液体的流在排出间隙120之后借助于旋转头部106的突出的外表面区段或弯曲区段106s在与第二轴线a2大致平行的方向(即，在图6的向右方向)上引导。换句话说，突出的外表面区段106s在朝主液体喷射喷嘴112的方向上引导排出间隙120的液体的流。主液体喷射喷嘴112的相应外凹形表面112s定位成使得来自间隙120的液体的流在旋转喷嘴毂110的旋转的至少一部分期间冲击在主液体喷射喷嘴112的外凹形表面112s上。换句话说，由于由突出的外表面区段106s朝凹形表面112s引导的来自间隙120的液体(l)，来自间隙120的液体的流在主液体喷射喷嘴112旋转时冲击在相应的外凹形表面112s上。当由最初来自间隙120的液体撞击时，主液体喷射喷嘴112的外凹形表面112s在朝相应的主液体喷射喷嘴112的出口113a的方向上引导液体的流，从而对相应的主液体喷射喷嘴112提供清洁效果。突出的外表面区段106s的形状可变化以在其它方向上引导排出间隙120的液体的流。然而，突出的外表面区段106s应优选具有这样的形状，使得来自间隙120的液体的流在旋转喷嘴毂110的旋转的至少一部分期间冲击在主液体喷射喷嘴112的外凹形表面112s上。

详细且进一步参照图7，来自间隙12的液体l由表面区段106s朝旋转头部106的液体排出表面106e引导。液体排出表面106e具有切向方向，其在旋转喷嘴毂110的旋转的至少一部分期间朝主液体喷射喷嘴112的凹形表面112s引导液体l。凹形表面112s具有开始点112b，凹形表面112s从那里开始朝出口113a延伸。液体排出表面106e可位于离第二几何轴线a2第一距离r1处，且开始点112b可位于离第二几何轴线a2第二距离r2处。第一距离r1优选大于第二距离r2。

例如，突出的外表面区段106s可在向下方向上倾斜，意味着排出间隙120的液体的流将向下引导。此外，突出的外表面区段106s可在向上方向上倾斜，意味着排出间隙120的液体的流将向上引导。这可例如通过提供凸起(未示出)获得，排出间隙120的液体的流离开突出的外表面区段106s。

在下文中，将描述副液体喷射喷嘴114、114a、114b的构造。在绘出的实施例中，副液体喷射喷嘴114、114a、114b提供成旋转喷嘴毂110的壁110a中的通孔。副液体喷射喷嘴114、114a、114b可提供成开孔、装入的孔或类似物。形成副液体喷射喷嘴114、114a、114b的通孔因此在旋转喷嘴毂110的内腔110b和旋转喷嘴毂110的外表面110c之间延伸。形成副液体喷射喷嘴114、114a、114b的通孔的相应端部因此作用为相应的副液体喷射喷嘴114、114a、114b的入口115b和出口115a。

在绘出的实施例中，相应的副液体喷射喷嘴114、114a、114b的出口115a与旋转喷嘴毂的外表面110c齐平。形成相应的副液体喷射喷嘴114、114a、114b的孔可为任何合适的形状或大小。例如，孔可为圆形、方形形状的、卵形等。此外，可形成相对大的孔，在那里孔随后设有插入件(未示出)。通过提供插入件，出口115a的大小、形状和位置可变化。此外，插入件的使用允许在插入件被损坏或以其它方式负面地影响的情况下有效替换。而且，当使用插入件时，出口115a可配置成与旋转喷嘴毂110的外表面110c齐平。

优选地，主液体喷射喷嘴112具有相比于副液体喷射喷嘴114、114a、114b的出口115a较大的出口113a，使得穿过主液体喷射喷嘴112的液体流是穿过副液体喷射喷嘴114、114a、114b的液体流的至少8倍。

可使用穿过主液体喷射喷嘴112的液体流和穿过副液体喷射喷嘴114、114a、114b的液体流之间的任何合适的关系。

在绘出的实施例中，主液体喷射喷嘴112的入口113b和副液体喷射喷嘴114、114a、114b的入口115b在内腔110b的壁110a中形成，意味着相应的喷嘴112、114、114a、114b都在内腔110b处具有独立入口113b、115b。这还意味着，用于相应的喷嘴112、114、114a、114b的所有入口113b、115b在使用期间提供有来自旋转喷嘴毂110的内腔110b的液体l。

在绘出的实施例中，第一副液体喷射喷嘴114a相对于旋转喷嘴毂110的径向方向dr以56°的角度α朝旋转头部106倾斜。这意味着，由第一副液体喷射喷嘴114a喷射的液体l将在旋转喷嘴毂110的旋转的至少一部分期间以图案朝基底部件105的外表面105c喷射，如上文描述的那样。优选地，第一副液体喷射喷嘴112a以10°到50°的角度α朝旋转头部106倾斜。然而，可使用任何其它角度α。

在绘出的实施例中，第二副液体喷射喷嘴114b相对于旋转喷嘴毂110的径向方向dr以5°的角度α朝旋转头部106倾斜。这意味着，由第二副液体喷射喷嘴114b喷射的液体l将在旋转喷嘴毂110的旋转的至少一部分期间以图案朝延伸到罐40中的液体管路101的外表面喷射。当然，这假设液体管路101足够长以由液体l撞击(5°的角度α是适合于大多数清洁实施方式的值)。优选地，第二副液体喷射喷嘴112a以1°到10°的角度α朝旋转头部106倾斜。然而，只要液体管路101由液体l撞击，可使用任何其它角度α。

在绘出的实施例中，存在四个副液体喷射喷嘴114、114a、114b。优选地，四个副液体喷射喷嘴114、114a、114b配置在2.8°、5°、56°和56°的角度α处，这带来的是，由副液体喷射喷嘴中的两个114、114a(56°和56°)喷射的液体l在旋转喷嘴毂110的旋转的至少一部分期间将以图案朝基底部件105的外表面105c喷射，且由剩余两个副液体喷射喷嘴114、114b(2.8°和5°)喷射的液体l在旋转喷嘴毂110的旋转的至少一部分期间将在液体管路101上的两个不同位置处以图案朝延伸到罐40中的液体管路101的外表面喷射。

从基底部件105的中心纵向轴线a1到副液体喷射喷嘴114、114a、114b的最短距离ds可在65到120mm之间。

在旋转头部106的面向旋转喷嘴毂110的端部106a处的旋转头部106的周长crh可比在旋转喷嘴毂110的面向旋转头部106的端部110d处的旋转喷嘴毂110的周长cnh大至少20%。然而，可使用周长crh、cnh之间的其它关系。

副液体喷射喷嘴114、114a、114b以及主液体喷射喷嘴112和旋转喷嘴毂110之间的连接可配置在旋转喷嘴毂110的环形包络表面sae上，如绘出的实施例的情况那样。环形包络表面sae的宽度wae可等于或小于在主液体喷射喷嘴112和旋转喷嘴毂110之间的连接中的至少一者处的主液体喷射喷嘴112的外宽度wpn。通过在具有有限宽度wpn的包络表面sae上配置副液体喷射喷嘴114、114a、114b以及主液体喷射喷嘴112和旋转喷嘴毂110之间的连接，可实现沿第二几何轴线a2具有有限延伸的液体喷射设备100。

在绘出的实施例中，副液体喷射喷嘴114、114a、114b的入口115b以及主液体喷射喷嘴112的入口113b配置在假想的盘形状的容积vd内。盘形状的容积vd以第二几何轴线a2为中心且从其延伸，如图5和图6中所示的那样。盘形状的容积vd具有宽度wd，其等于主液体喷射喷嘴112和旋转喷嘴毂110之间的连接处的主液体喷射喷嘴112中的至少一者的宽度wpn。盘形状的容积vd通常具有从第二几何轴线a2延伸且至少正好越过(例如，越过1mm)主液体喷射喷嘴112的出口113a。此外，盘形状的容积vd包围主液体喷射喷嘴112和旋转喷嘴毂110之间的连接。相应的喷嘴112、114、114a、114b的相应的入口113b、115b的此配置带来的是，如沿第二几何轴线a2所见，所有入口沿有限距离设在内腔110b处，其带来的是，液体喷射设备100的紧凑设计可如上文论述的那样获得。相应的喷嘴112、114、114a、114b的相应的入口113b、115b在其它实施例中可设在不同位置中，其不由盘形状的容积vd限制。

在绘出的实施例中，副液体喷射喷嘴114、114a、114b的出口115a以及主液体喷射喷嘴112的出口113a配置在上文描述的盘形状的容积vd内。相应的喷嘴112、114、114a、114b的相应的出口113a、115a的此配置带来的是，如沿第二几何轴线a2所见，所有出口113a、115a沿有限距离提供，其带来的是，液体喷射设备100的紧凑设计可如上文论述的那样获得。

尽管本发明已经参照其特定示例性实施例描述，对于本领域技术人员来说，许多不同的变型、修改等将显而易见。对公开的实施例的容积将由本领域技术人员在实施请求保护的发明中从附图、公开内容和所附权利要求的研究而理解和实现。此外，在权利要求中，用语"包括"不排除其它元件或步骤，且不定冠词"一个"或"一种"不排除复数。