(19) |
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(11) |
EP 1 715 965 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
(45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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26.06.2013 Patentblatt 2013/26 |
(22) |
Anmeldetag: 11.02.2005 |
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(51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC):
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(86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/EP2005/001387 |
(87) |
Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 2005/084834 (15.09.2005 Gazette 2005/37) |
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(54) |
SCHWENK-STRAHLREINIGER-MIT FREMDENERGIEFREIEM SCHWENKANTRIEB
PIVOTING JET CLEANER WITH AN EXTERNAL-POWER-FREE PIVOTING DRIVE
DISPOSITIF DE NETTOYAGE A JET OSCILLANT COMPORTANT UN ENTRAINEMENT OSCILLANT NE FAISANT
PAS APPEL A UNE ENERGIE EXTERIEURE
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU MC NL PL PT RO SE SI
SK TR |
(30) |
Priorität: |
20.02.2004 DE 102004008859
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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02.11.2006 Patentblatt 2006/44 |
(73) |
Patentinhaber: Kolb, Frank Reiner |
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65604 Elz (DE) |
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(72) |
Erfinder: |
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- Kolb, Frank Reiner
65604 Elz (DE)
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(74) |
Vertreter: Mollekopf, Gerd Willi |
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Patentanwälte
Kahler Käck Mollekopf
Vorderer Anger 239 86899 Landsberg a. Lech 86899 Landsberg a. Lech (DE) |
(56) |
Entgegenhaltungen: :
DE-A- 3 700 055 DE-A- 4 221 374
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DE-A- 3 907 740 DE-U- 8 716 405
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Für die Sohlreinigung von Speicherräumen für Flüssigkeiten, insbesondere für Mischwasser,
wie z. B. RÜB, Stauraumkanäle, RRB usw., werden neben den schwallerzeugenden Einrichtungen,
wie z. B. Spülkippen, Klappen- und Vakuumspülungen, auch verwirbelnde Einrichtungen,
wie z. B. Rührwerke und Strahlreiniger eingesetzt (
Reinigungseinrichtungen in Regenbecken, Wasser Abwasser Praxis, 1999, Heft Nr. 2,
Seiten 26-32). Der wesentliche abwassertechnische Unterschied zwischen den Reinigungseinrichtungen
besteht In der Feststoffbelastung, die während der Entleerung der Speicherräume erzeugt
wird. Die schwallerzeugenden Einrichtungen verursachen je nach Beckentyp einen Spülstoß,
der direkt zur Kläranlage geleitet wird. Die verwirbelnden Einrichtungen bewirken
eine Vergleichmäßigung der Feststoffbelastungen, die kontinuierlich während der Abwirtschaftung
des Speicherraums dem weiterführenden Ableitungssystem zugegeben werden.
[0003] Strahheiniger mit einem festen Strahlrohr werden überwiegend in Rechteckbecken oder
in kleinen Rundbecken bis etwa 20 m Durchmesser zur Reinigung eingesetzt. Eine Reinigung
der Beckensohle mit Bauwerkseinbauten, wie z. B. Betonstützen, ist aufgrund des "Strömungsschattens"
nur unzureichend oder nicht möglich. Bei größeren Bauwerken erhöht sich die Anzahl
der zur Reinigung benötigten Strahlreiniger erheblich, da sie bedingt durch den festen
Strahlwinkel nur eine kleine Fläche abreinigen können. Dies führt zu erheblichen Investitions-
und Betriebskosten aufgrund des erheblichen Energieverbrauchs dieser Systeme.
[0004] Schwenkstrahlreiniger können in allen Speicherraumgeometrien eingesetzt werden. Das
Strahlrohr wird durch einen separaten elektrischen Antrieb gedreht und überstreicht
etwa einen Bereich von 300°. Durch die wechselnden Drehbewegungen des Strahlrohres
können hier im besonderen auch Speicherräume gereinigt werden, die Einbauten, z. B.
Tragsäulen für eine Bauwerksüberdeckung, besitzen. Die schwenkende Bewegung bewirkt,
dass die Ablagerungen hinter den Einbauten weggespült und im Wasserkörper fast vollständig
resuspendiert werden. Zur Verbesserung der Reinigungs- und Resuspendierungswirkung
besitzen Schwenkstrahtreiniger eine Ejektordüse, durch die Umgebungsluft angesaugt
wird. Durch das Koaleszieren der Luftblasen und die temporäre Erniedrigung der mittleren
Dichte werden Mischzonen im Bereich des Strahlreinigers erzeugt, die eine Resuspendierung
der Grobstoffe nachhaltig verbessern.
[0005] Die rotierenden Strahlreiniger werden überwiegend in Rundbecken eingesetzt, die ohne
Einbauten ausgeführt werden sollten, da sich aufgrund der festen Drehrichtung "Strömungsschatten"
ausbilden. In den Strömungsschatten kommt es zu Ablagerungen, die mit diesem Reinigertyp
nicht beseitigt werden können. Die Rotation der Strahlreiniger erfolgt überwiegend
auf hydraulischem Wege, indem durch einen Teilwasserstrom, der durch eine Injektionsdüse
fließt, ein Drehmoment erzeugt wird. Eine zusätzliche Lufteinmischung zur Verbesserung
der Reinigungswirkung ist bei diesem Strahlreinigertyp nicht vorgesehen.
[0006] Für die hauptsächliche Anwendung zur Sohl- und Wandreinigung von Speicherräumen ist
der Einsatz von Strahlreinigern aufgrund ihres Wirkungsprinzip und der technischen
Ausführungen gegenüber anderen Reinigungsvarianten vorzuziehen. Bei den Strahlreinigern
eignen sich im besonderen Maße die Schwenkstrahlreiniger für eine vollständige Beckenreinigung,
da sie unabhängig von der Beckengeometrie einsetzbar sind. Die Schwenkstrahlreiniger
bestehen i. a. aus einem Trägergestell, einem Stellantrieb, mindestens einem Strahlrohr
und einer Tauchmotorpumpe, die den Reinigungsstrahl erzeugt.
[0007] Für die Beckenreinigung mittels Strahlreiniger werden überwiegend die Varianten eingesetzt,
die in den deutschen Schutzschriften
DE 341 87 10 A1,
DE 295 20 624.1,
DE 370 00 55 A1 die eine Behälter-Reinigungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 offenbart,
und,
DE 199 55 424 C2 beschrieben sind. Für das Schwenken des Strahlrohres wird bei allen Varianten ein
elektrischer Stellantrieb eingesetzt. Der Stellantrieb benötigt eine separate Steuerung
und muss an Haltegestellen befestigt werden, damit durch ein Verbindungsgestänge ein
Drehmoment auf das Strahlrohr übertragen werden kann. Als technische Ausführung sind
die Drehgestänge mit den Motoren entweder oberhalb des Wasserspiegels angeordnet worden,
welches bei Beckentiefen von mehreren Metern nur mit einem hohen konstruktiven Aufwand
möglich ist, oder unterhalb des Wasserspiegels, wobei die sichere Funktionsweise der
elektrischen Grenzkontaktgeber im feststoffreichen Abwasser bei aggressiver Umgebungsatmosphäre
problematisch ist.
[0008] Ein weiterer Nachteil dieser Konstruktion besteht darin, dass die Schwenklager durch
das Gewicht des Strahlrohres einem dynamischen Kippmoment ausgesetzt werden, welches
aufgrund der geringen Auflagerfläche nach einigen hundert Betriebsstunden zur Zerstörung
des Lagers führt. Die Temperatureinflüsse führen anschließend zu einem Auslaufen des
Schmiermittels und damit zum Verklemmen der beiden Lagerschalen.
[0009] Um die Schwenkung des Strahlrohres durchzuführen, sind alle Strahlreiniger mit einem
elektrischen Verstellmechanismus versehen. Im Bereich des Abwassers stellt die Steuerung
des Schwenkantriebes einen weiteren wesentlichen Nachteil dar. Dieser wird entweder
durch einen Drehwinkelgeber im Gehäuse der überflutbaren Haube oder durch elektrische
Sensoren im Bereich des Abwassers durchgeführt. Beide Varianten führen durch die Grobstoffe
im Abwasser häufig zu Problemen beim Betrieb der Reiniger.
[0010] Bei dem Einsatz von rotierenden Strahlreinigern wurde der Rotationsantrieb des Strahlrohres
durch Düsen realisiert, durch die ein Teilwasserstrom geleitet und nach dem Rückstossprinzip
ein Drehmoment erzeugt wird (siehe
DE 42 21 374 A1). Bei dieser Anordnung besteht das Strahlrohr aus zwei Teilabschnitten, wobei der
eine Abschnitt für die Beckenreinigung vorgesehen ist und der andere Zeitabschnitt
mit einem kleineren Rohrdurchmesser die Drehachse verlängert und schräg nach außen
oder zur Beckensohle gerichtet ist. Am Ende des zweiten Teilabschnittes wird das Rohr
so weit verjüngt, dass es eine Düse bildet, aus der mit einer hohen Geschwindigkeit
ein Wasserteilstrorn für die Rotationsbewegung austritt. Eine Drehrichtungsumkehr
ist bei dieser Konstruktion nicht vorgesehen, so dass nur eine Rotations- und nicht
eine Schwenkbewegung erzielt werden kann.
[0011] Die
DE 87 16 405 U1 schlägt eine oszillierende Flüssigkeitsspritzdüse für ein Hochdruckreinigungsgerät
vor. In einem Düsengehäuse ist eine Auslassdüse schwenkbar gelagert, wobei der Düsenkopf
mit einer zylindrischen Kopffläche ausgebildet ist, an der der Düsenkopf gegen eine
zylindrische Lagerfläche des Düsengehäuses gleitet. Der längliche Düsenkopf wirkt
als doppelwirkender Kolben, der innerhalb des Düsengehäuses schwenkend bewegt wird
und an dessen seitlichen Kolbenflächen mittels einer Wechselmechanik von der einen
oder der anderen Seite ein höherer Wasserdruck anliegt. Die Druckdifferenz des Wasserdrucks,
der an beiden Seitenflächen anliegt führt zum Verschwenken. Die Wechselmechanik wird
gebildet durch einen innerhalb des Kolbens verschieblich und zwischen beiden Seitenflächen
verlaufenden Schaltkolbens, der je nach Endlagenstellung das Wasser von der einen
oder anderen Seite in den Düsenkopf einlässt, wodurch an dieser Seite ein geringerer
Druck anliegt. Die Umschaltung des Schaltkolbens erfolgt an verstellbaren Stiften,
gegen die der Schaltkolben in der gewünschten Endstellung innerhalb des Düsengehäuses
anliegt und dadurch den Schaltkolben in seine andere Endlage verschiebt, was die Schwenkbewegung
des Düsenkopfes umkehrt. Durch das Schwenken wird die Strahlrichtung des Düsenkopfes
verändert.
[0012] Bei der Reinigungsvorrichtung der
DE 39 07 740 A1 ist ein Düsenkopf an einem freien Ende eines Schlauchstücks angeordnet. Das Schlauchstück
ist an dem dem Düsenkopf gegenüberliegenden Ende geklemmt, so dass sich das Schlauchstück
innerhalb einer fächerförmigen Führung in einer Ebene zwischen zwei Anschlägen für
den Düsenkopf bewegen kann. Bei Anlegen von Wasser oder Dampf unter Druck wird das
Schlauchstück aufgrund des Rückstoßes zwischen den Endstellungen hin- und herverschwenkt.
[0013] Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Behälter-Reinigungsvorrichtung mit einfachem Aufbau
vorzusehen.
[0014] Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen
sind Gegenstand von Unteransprüchen.
[0015] Die in PATENTANSPRUCH 1 dargestellte Lösung hat den Vorteil, dass die Energie des
Flüssigkeitsstrahls in zweifacher Weise genutzt und zum einen für die Reinigung des
Speicherbehälters eingesetzt und zum anderen zum Schwenken der Einrichtung verwendet
wird. Das zum Schwenken erforderliche Drehmoment wird durch die Anordnung der Austritts
Öffnung der Strahlrohre außerhalb der Drehachse , die zu einer Veränderung der Impulskraft
des Flüssigkeitsstrahls während des Durchströmens führt. Zur Änderung der Schwenkrichtung
ist die Einrichtung mit einer Umschaltvorrichtung versehen, welche die periodische
Ablenkung des Flüssigkeitsstrahls um die Drehachse der Einrichtung um einen Winkel
α bewirkt. Dadurch werden die Nachteile von zusätzlichen elektrischen und / oder hydraulischen
Antrieben zum Schwenken von Strahlreinigern und die von rotierenden Srahlreinigern,
die nur in eine Richtung drehen können, beseitigt. Das Drehmoment und durch die Anordnung
der Strahlrohre hervorgerufen, indem sie in gleicher Richtung jeweils außerhalb der
Drehachse angeordnet sind. Beim Durchströmen eines der Strahlrohre wird aufgrund des
vorhandenen Hebelarms ℓ um die Schwenkachse ein Drehmoment an dessen Austrittsöffnung
durch den Flüssigkeitsstrom erzeugt.
[0016] Im Gegensatz zu rotierenden Strahlreinigern benötigen Schwenk-Strahlreiniger eine
Umschaltvorrichtung, um ihre Drehrichtung periodisch umkehren zu können
[0017] Bei einer vorteilhaften Ausführung zur Erzeugung des Drehmoments sind die Enden der
Strahlrohre in Strömungsrichtung mit einer exzentrischen Verengung versehen sind.
Durch die Exzentrizität der Verengung werden die inneren Kräfte, also die Impulskräfte,
des Flüssigkeitsstrahls verändert und dadurch am Ende des jeweils durchströmten Strahlrohres
ein Drehmoment erzeugt.
[0018] Eine vorteilhafte Umschaltvorrichtung wast eine Lochblende auf . Die Lochblende besteht
aus einer Platte mit einer Öffnung, die nur jeweils eines der Strahlrohre zur Durchströmung
freigibt. Am Ende des eingestellten Schwenkbereiches, der von 0° bis 360° verlaufen
kann, wird die Lochblende durch die Drehbewegung gegen einen Anschlag mit einer Nocke
gefahren und die Blende soweit bewegt, bis dass das andere Strahlrohr mit Wasser beaufschlagt
werden kann. Dadurch erfolgt die Drehung in die entgegengesetzte Richtung. Durch diesen
Aufbau sind keine Steuerung (elektrisch, hydraulisch) und auch keine Grenzkontakte
in einer feststoffbeladenen Flüssigkeit, wie beispielsweise Abwasser, notwendig.
[0019] Die Funktion der Umschalteinrichtung kann vorteilhafterweise auch durch eine bewegliche
Klappe erzielt werden. Die Klappe ist innerhalb eines Gehäuses vor den Strahlrohren
an einer Drehachse befestigt und kann um diese Achse mit Hilfe eines Stößels umgeschaltet
werden. Beim Erreichen der jeweiligen Endposition schaltet der Stößel die Klappe in
die jeweils entgegengesetzte Stellung um.
[0020] Vorteilhaft wird die Drehachse der Einrichtung direkt durch den Druckerzeuger, hier
eine Pumpe, übernommen. Die Pumpe wird ohne zusätzliche Halterungen und Gehäuse auf
einem Drehkranz befestigt, der beispielsweise ein Lager aus Rollen beinhaltet. Dadurch
kann auf eine aufwendige Lagerung der Strahlrohre für die Drehbewegung verzichtet
und die Lebensdauer der Dreheinrichtung erhöht werden. Die Lagerkräfte, die durch
die Einrichtung erzeugt werden, können über die Wahl des Durchmessers des Drehkranzes
vorteilhafterweise an die Belastbarkeit der verwendeten Materialien angepasst werden.
[0021] Falls der Druckerzeuger wegen baulicher Gegebenheiten des Speicherbehälters nicht
direkt an den Strahlrohren befestigt werden kann, so kann auch ein Standrohr zur Flüssigkeitsversorgung
und als Drehachse für die Einrichtung verwendet werden. Der Drehkranz ist in diesem
Fall vorteilhafterweise so ausgeführt, dass die Umlenkung der Flüssigkeit von der
horizontalen zur vertikalen Richtung innerhalb des Kranzes beispielsweise durch ein
am Unterteil des Drehkranzes befestigtes Bogenstück erfolgt. Das Bogenstück kann beispielsweise
ohne Dichtung zum Standrohr ausgeführt werden, so dass durch den Spalt zwischen Bogenstück
und Standrohr so lange Flüssigkeit austritt, bis der Drehkranz vollständig mit Flüssigkeit
gefüllt ist. Diese Flüssigkeit übernimmt anschließend die Funktion des Dichtelementes.
[0022] Um die Druckverluste des Druckerzeugers und damit die zur Reinigung der Speicherbehälter
benötigte Energie zu minimieren, können die Strahlrohre im Bereich des Flüssigkeitsaustritts
unter einem Winkel α von ihrer Zentrumsachse abgewinkelt werden. Durch die Abwinkelung
wird der Hebelarm für das Drehmoment zum Schwenken der Einrichtung gegenüber deren
Drehachse vergrößert.
[0023] In einer Ausgestaltung wird die Umschalteinrichtung durch Ventile realisiert. Der
Vorteil dieser Ausführung besteht darin, dass keine Anschläge mehr für die Umschaltung
der Drehrichtung notwendig sind, sondern beispielsweise über eine Zeitsteuerung die
Ventile umgeschaltet werden können. Die Zeitsteuerung kann variabel gestaltet und
über eine fernwirktechnische Anbindung von einer zentralen Stelle verändert werden.
Dadurch ist es möglich, den Schwenkbereich der- Einrichtung frei von etwa 0 bis 360°
zu wählen.
[0024] Mit einem Schwenkbereich von 0 bis 360 ° kann der Strahlreiniger unabhängig von der
Speicherbehältergeometrie eingesetzt werden. Für Rundbecken ist ein Schwenkbereich
von 380° erforderlich, um eine voll. ständige Reinigung des Beckenbodens zu erzielen.
Bei kleinen Rundbecken bis etwa 15 m Durchmesser und tangetialem Einlauf sowie bei
Stauraumkanälen liegt der erforderliche Schwenkbereich zwischen 0 bis 5 ° zur vollständigen
Reinigung.
[0025] Werden die Strahlreiniger bei der Reinigung von Speicherbehältern für die Lebensmittelindustrie
eingesetzt, hier im besonderen für die Fruchtsaftherstellung, haben diese Flüssigkeiten
einen hohen Säure-, Phosphat- und Nitrat-Gehalt. Diese Inhaltsstoffe haben eine hohe
korrosive Wirkung gegenüber metallischen Werkstoffen, aus diesem Grund sollten alle
flüssigkeitsberührenden Teile der Reinigungs-Einrichtung aus Kunststoff gefertigt
sein.
[0026] Werden Schwenk-Strahlreiniger bei der Reinigung von Speicherbehältern für die kommunale
Abwasserreinigung eingesetzt, so ist eine Herstellung aller flüssigkeitsberührenden
Teile aus Edelstahl sinnvoll. Edelstahl hat gegenüber anderen niedtiglegierten Stählen
den Vorteil, dass die Materialstärken bei gleicher Korrosionsfestigkeit geringer ausgeführt
werden können und dadurch ein niedrigeres Gewicht der Einrichtung erzielt wird. Aufgrund
dieser Kausalität sind kleinere Drehmomente zum Schwenken notwendig und der apparative
Aufwand wird geringer, dadurch kann die Einrichtung kostengünstiger hergestellt werden.
[0027] Im folgenden wird die Erfindung anhand von zeichnerischen Darstellungen erläutert.
Es zeigen:
- Figur 1
- Prinzipdarstellung der Einrichtung, im weiteren als fremdenergiefreier Schwenk-Strahlreiniger
bezeichnet, mit Schwenkbereich und Anschlägen (Draufsicht /Schnitt)
- Figur 2
- Prinzipdarstellung eines fremdenergiefreien Schwenk-Strahlreinigers angeflanscht an
eine Pumpe (Draufsicht / Seitenansicht)
- Figur 3
- Prinzipdarstellung eines fremdenergiefreien Schwenk-Strahlreinigers angeflanscht an
ein Standrohr (Draufsicht / Seitenansicht)
- Figur 4
- Prinzipdarstellung eines fremdenergiefreien Schwenk-Strahlreinigers in der Draufsicht
mit mechanischem Umschaltgestänge
- Figur 5
- Prinzipdarstellung eines fremdenergiefreien Schwenk-Strahlreinigers mit zusätzlichen
hydraulischen Schwenkdüsen (Draufsicht, Schnitte)
- Figur 6
- Prinzipdarstellung eines fremdenergiefreien Schwenk-Strahlreinigers in der Draufsicht
mit abgewinkelter Strahlrohrverlängerung
- Figur 7
- Prinzipdarstellung eines fremdenergiefreien Schwenk-Strahlreinigers mit einem kippenden
Strahlrohr (Draufsicht, Vorderansicht)
- Figur 8
- Prinzipdarstellurig eines fremdenergiefreien Schwenk-Strahlreinigers mit einem rotierenden
Strahlrohr (Draufsicht, Vorderansicht)
- Figur 9
- Prinzipdarstellung der Steuerung der Umschalteinrichtung, hier als Lochblende ausgeführt,
zur Umschaltung der Schwenkrichtung (Teilschnitte)
- Figur 10
- Prinzipdarstellung eines fremdenergiefreien Schwenk-Strahlreinigers in der Draufsicht
mit einer Umschaltvorrichtung, die aus zwei Ventilen zur Umschaltung der Schwenkrichtung
besteht
- Figur 11
- Prinzipdarstellung der Umschaltvorrichtung, die als bewegliches Element eine Klappe
zur Umschaltung der Schwenkrichtung hat (Drauf- und Seitenansicht)
- Figur 12
- Prinzipdarstellung eines fremdenergiefreien Schwenk-Strahlreinigers in der Draufsicht
mit Gaseintragsrohr für jedes Strahlrohr
- Figur 13
- Prinzipdarstellung eines fremdenergiefreien Schwenk-Strahlreinigers in der Draufsicht
mit einem gemeinsamen Gaseintragsrohr
[0028] Die Figuren 4, 5, 7, und 8 dienen des Erläuterung und sind nicht Gegenstand des Ansprüche.
[0029] Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für die in den Patentansprüchen genannte Einrichtung,
welche nachfolgend als fremdenergiefreier Schwenk-Strahlreiniger bezeichnet wird.
Die Flüssigkeitszufuhr 5 erfolgt zentral z. B. über ein Standrohr. Die Flüssigkeit
wird mit einer Pumpe durch das Gehäuse 4 der Umschaltvorrichtung, hier eine Lochblende
3, auf das Strahlrohr 1 gedrückt. Das zweite Strahlrohr 2 wird nicht mit der Flüssigkeit
durchströmt. Der Schnitt zeigt deutlich die exzentrische Anordnung der Austrittsöffnung
des Strahlrohres, welches durch die Veränderung der Impulskräfte des Wasserstrahls
zu einem Drehmoment führt.
[0030] Die Figur 2 zeigt die Anflanschung der Strahlrohre 1 und 2 mit der Umschalteinrichtung,
hier eine Lochblende 3, an eine Pumpe 10, die auf einem Drehkranz 11 befestigt ist.
Durch die direkte Anordnung der Pumpe auf dem Drehkranz entfallen zusätzliche Halterungen
und Gehäuse. Der Drehkranz nimmt alle statischen und dynamischen Kräfte auf. Über
seinen Durchmesser, der bis zu den Strahlrohrenden ausgeführt werden kann, können
die Kräfte auf die eigentlichen Lagerteile minimiert werden.
[0031] Die Figur 3 zeigt eine ähnliche Anordnung wie Figur 2, jedoch mit einem Standrohr
12 als Halterung für die Schwenkeinheit. Der Drehkranz ist mit seiner Ausführung an
die Aufnahme der Flüssigkeitszuleitung 14 und die Flüssigkeitsumlenkung 13 angepasst.
In den höheren unteren Kranzteil kann ein 90° Umlenkbogen eingesetzt werden, dessen
vertikale Achse zentrisch mit der Achse des Standrohres ist. Eine Abdichtung zwischen
dem Bogen und dem Standrohr erfolgt nicht, so dass der untere Drehkranz sich mit Flüssigkeit
füllt und so die Stabilität erhöht sowie die abrasivfreie Umlenkung des Flüssigkeitsstromes
ermöglicht.
[0032] Figur 4 zeigt die Erfindung mit nur einem Strahlrohr 18 und einem Umschaltgestänge
20, welches über Bolzen 22 mit der Lochblende 19, dem Strahlrohr 18 und der Strahlrohrverlängerung
15 verbunden ist. Für die Umschaltung zwischen Lochblende und Strahlrohr-Verlängerung
sind Aussparungen 17 in dem Umschaltgestänge 20 vorgesehen. Die Lochblende verschiebt,
wenn sie auf einem Anschlag stößt, das Gestänge über den mittigen Bolzen 22, so dass
die Strahlrohrverlängerung die Position 16 einnimmt und dadurch die Drehrichtung umgekehrt
wurde.
[0033] Die Figur 5 zeigt eine ähnliche Anordnung wie die Figur 4, jedoch erfolgt die Umschaltung
des Strahlrohres 23 durch zwei Hilfsdüsen 26, von denen nur jeweils eine durch die
Lochblende 24 mit Flüssigkeit durchströmt wird. Aufgrund der geometrischen Abmessungen
kann diese Anordnung bei Flüssigkeiten mit geringem Grobstoffgehalt eingesetzt werden.
[0034] Bei kleinen Behältervolumina und kurzen Strahlrohren kann das Drehmoment für den
Schwenk-Strahlreiniger durch eine abgewinkelte Strahlrohr-Ausführung wie in Figur
6 gezeigt erhöht werden. Im Sinne einer kompakten Bauweise sollten die Strahlrohre
28 und 29 vertikal angeordnet werden, so dass die Abwinkelung nach den jeweiligen
Erfordernissen ausgeführt werden kann.
[0035] In Figur 7 hat das Flüssigkeitsverteilungsgehäuse 61 zwei Strahlrohrabgänge. Jedoch
besitzt die Einrichtung nur ein Strahlrohr 60, das zwischen den beiden Abgängen durch
einen Kippmechanismus 59 mit einer Kippachse 58 gewechselt wird. Der Kippmechanismus
ist mit zwei Platten 56 versehen, die den Abgang des Gehäuses, der nicht mit dem Strahlrohr
verbunden ist, abschließen.
[0036] In Figur 8 ist die Flüssigkeitszufuhr 69 mit den Strahlrohr 67 über ein Lager 63
verbunden. Die Seite der Flüssigkeitszufuhr ist mit einem festen Anschlag 64 verbunden,
der Ober das Lager bis zum oberen Anschlag 65 am Strahlrohr reicht. Das Strahlrohr
weist eine exzentrische Verengung auf, die mit dem Strahlrohr durch die Umschalthebel
66 um 180° gedreht werden kann. Der Drehvorgang wird durch den unteren Anschlag 68
begrenzt, wobei nach der Drehung das Strahlrohr die Position 62 erreicht hat.
[0037] Die Figur 9 zeigt in der oberen Darstellung eine mögliche elektrische Steuerung 31
der Umschalteinrichtung bei Venrvendung einer Lochblende. Zu diesem Zweck sollte die
Lochblende 32 beispielsweise aus einem magnetischen Werkstoff ausgeführt werden, die
durch die Elektromagneten 35 umgeschaltet werden kann. Figur 9 zeigt in der mittleren
Darstellung eine hydraulische Steuerung 37, mit der über Hydraulikleitungen 39 die
beiden Kolben 38 zur Umschaltung der Lochblende angesteuert werden. Die untere Darstellung
in Figur 9 zeigt eine mechanische Steuerung, die aus zwei Anschlagpfosten 40 und jeweils
einer Anschlagnocke 41 mit Feder besteht. Während des Schwenkvorgangs wird einer der
beiden Anschlagnocken durch die Lochblende 32 berührt und aufgrund der Trägheit die
Lochblende im Gehäuse 33 so bewegt, dass das andere Strahlrohr mit Wasser durchströmt
wird.
[0038] In Figur 10 ist die Umschalteinrichtung mit zwei Ventilen 42 dargestellt, die durch
eine Steuerung 44 über einen Zugmagneten 43 von links- auf rechts-schwenkend und umgekehrt
umgeschaltet werden.
[0039] In Figur 11 besteht die Umschaltvorrichtung aus einer vertikal beweglichen Klappe
52, die über die Drehachse 51 mit einem außenliegenden Stößel 54 umgeschaltet wird.
Der Stößel wird außen über die Halterungen 55 geführt und in seiner horizontalen Bewegungsrichtung
fixiert. Der Stößel ist mit zwei Leisten 53 verbunden, zwischen denen die Klappe geführt
und gleichzeitig der Verschiebeweg innerhalb der Klappe abgedichtet wird.
[0040] Zur Verbesserung der Resuspendierung zeigt die Figur 12 eine mögliche Variante für
einen selbsttätigen Gaseintrag in den Flüssigkeitsstrom. Die Variante besteht aus
einem inneren Flüssigkeits-Hüllrohr , das mit Durchbrechungen versehen ist. Das äußere
Hüllrohr 46 ist direkt mit dem Gasrohr 47 und dieses mit der Umgebungsatmosphäre verbunden.
Durch die statische Druckabsenkung im verjüngten Teil des inneren Hüllrohres kann
durch das Gasrohr und das umgebende äußere Hüllrohr Gas in die Flüssigkeit gedrückt
werden. Das innere Hüllrohr wird, im Gegensatz zu dem Stand der Technik bei Schwenk-Strahlreinigem,
einteilig ausgeführt. Diese Ausführung und die Form der Durchbrechungen können dazu
eingesetzt werden, dass wiele kleine Gasblasen in der Flüssigkeit dispergiert werden.
Dies ist besonders vorteilhaft, wenn nicht nur eine Reinigung eines Behälters, sondern
auch bei längerem Einstau des Behälters eine Belüftung der Flüssigkeit erfolgen soll.
[0041] In Figur 13 ist eine ähnliche Ausführung wie in Figur 12 dargestellt, jedoch wurden
die Strahlrohre 48 zusätzlich mit Dichtungsklappen 49 versehen, die über einem Bolzen
50 drehbar gelagert sind. Beim Durchströmen eines Strahlrohres öffnet diese Klappe
und durch das Gasrohr 47 kann Gas in die Flüssigkeit gepresst werden. Das nicht durchströmte
Strahlrohr ist durch die Dichtungsklappe 49 und die Lochblende 3 von der umgebenden
Flüssigkeit abgeschlossen. Dadurch kann kein Druckausgleich zwischen den beiden Strahlrohren
und dem Gasrohr stattfinden, so dass nur mit einem Gasrohr eine Flüssigkeitseinpressung
in das durchströmte Strahlrohr möglich ist.
1. Behälter-Reinigungseinrichtung zur Reinigung eines zur Aufnahme von Flüssigkeiten
dienenden Behälters, beispielsweise Speicherbecken und Stauraumkanäle für die Regenwasserbehandlung,
wobei die Einrichtung einen innerhalb oder außerhalb des Behälters angeordneten Druckerzeuger
(10) aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Behälter-Reinigungseinrichtung zwei horizontal verlaufende Strahlrohre (1,2,
28) aufweist, die um eine vertikale Achse schwenkbar gelagert sind,
dass die Behälter-Reinigungseinrichtung Mittel zum Zuführen der vom Druckerzeuger (10)
geförderten Flüssigkeit zu einem der zwei Strahlrohre (1,2, 28) aufweist,
dass die Austrittsöffnungen der zwei Strahlrohre (1, 2; 28) derart exzentrisch zur vertikalen
Achse angeordnet sind, dass wenn eines der beiden Strahlrohre mit Flüssigkeit durchströmt
wird, ein Drehmoment zum Schwenken der Einrichtung erzeugt wird, und
dass die Drehrichtung der Strahlrohre um die vertikale Achse mittels einer Umschaltvorrichtung
(3, 4, 33, 35/38/41; 52, 54) umkehrbar ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, wobei der Druckerzeuger eine Pumpe (10) ist, die auf
einem Drehkranz (11) befestigt ist, wobei die zwei Strahlrohre (1, 2) über die Umschaltvorrichtung
an die Pumpe angeflanscht sind und wobei die vertikale Schwenkachse durch den Drehkranz
(11) bereitgestellt ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Standrohr (12) an einem Drehkranz gelagert
ist, wobei die zwei Strahlrohre (1, 2) über die Umschaltvorrichtung fest mit dem Standrohr
verbunden sind und wobei die vertikale Schwenkachse zentrisch mit der Achse des Standrohres
ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlrohre (1, 2; 28) so ausgeführt sind, dass in Strömungsrichtung an deren
Ende eine exzentrische Verengung angeordnet ist, die während des Durchströmens eines
der Strahlrohre eine Änderung der Impulskraft des gesamten Flüssigkeitsstrahls und
dadurch ein Drehmoment erzeugt.
5. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschaltvorrichtung (3, 4; 33, 35/38/41) eine bewegliche Lochblende (3, 19, 32)
aufweist, die nur jeweils ein Strahlrohr (1, 2; 28) für die Durchströmung mit der
Flüssigkeit freigibt, und dadurch die Drehrichtung des Schwenkbereiches der Einrichtung
eingestellt wird.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschaltvorrichtung (52, 54) eine um eine Drehachse beweglich angeordnete Klappe
(52) aufweist, die von innen oder außen verstellt werden kann und nur jeweils ein
Strahlrohr für die Durchströmung mit der Flüssigkeit freigibt.
7. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (10) an ihrem saugseitigen Ende mit dem Drehkranz (11) verbunden ist, so
dass sich die Pumpe mit den Strahlrohren beim Durchströmen eines der Strahlrohre um
die vertikale Schwenkachse dreht.
8. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Standrohr (12) an seinem saugseitigen Ende mit dem Drehkranz verbunden ist, so
dass sich das Standrohr mit den Strahlrohren beim Durchströmen eines der Strahlrohre
um die vertikale Schwenkachse dreht.
9. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Strahlrohre (28) vertikal übereinander angeordnet sind und eine Verjüngung
der Strahlrohrenden gegenläufig unter einem Winkel α von deren horizontalen Achsrichtung
abweichen.
10. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktion der Umschaltvorrichtung durch mindestens ein Umschaltventil oder zwei
einzelne Ventile mit einer mechanischen, elektrischen oder hydraulischen Steuerung,
oder deren Kombination, erfüllt wird.
11. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlrohre (1, 2; 28) um die vertikale Schwenkachse von 0 bis 360° geschwenkt
werden.
12. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass alle flüssigkeitsberührenden Teile aus Kunststoff oder aus Edelstahl bestehen.
1. Reservoir cleaning device for cleaning a reservoir serving for receiving liquids,
for example storage basin and storage sewers for the rainwater treatment,
wherein the device comprises a pressure generator (10) disposed within or outside
of the reservoir,
characterized in
that the reservoir cleaning device comprises two horizontally extending jet pipes (1,2,
28) supported pivotably around a vertical axis,
that the reservoir cleaning device comprises means for supplying the liquid conveyed by
the pressure generator (10) to one of the two jet pipes (1, 2, 28),
that the exit openings of the two jet pipes (1, 2; 28) are disposed eccentrically to the
vertical axis such that if one of the two jet pipes is flown through by liquid, a
torque for pivoting the device is generated, and
that the rotational direction of the jet pipes around the vertical axis is reversible
by means of a switching device (3, 4, 33, 35/38/41; 52, 54).
2. Device according to claim 1, wherein the pressure generator is a pump (10) mounted
on a rotating ring (11), wherein the two jet pipes (1, 2) are flanged to the pump
via the switching device and wherein the vertical pivot axis is provided by the rotating
ring (11).
3. Device according to claim 1, wherein a standpipe (12) is supported on a rotating ring,
wherein the two jet pipes (1, 2) are fixedly connected to the standpipe via the switching
device, and wherein the vertical pivot axis is centric with the axis of the standpipe.
4. Device according to claim 1, characterized in that the jet pipes (1, 2; 28) are configured such that an eccentric restriction is disposed
at the end thereof in flow direction, which generates a variation of the pulse force
of the entire liquid jet and thereby a torque during flow through one of the jet pipes.
5. Device according to any one or more of the preceding claims, characterized in that the switching device (3, 4; 33, 35/38/41) comprises a movable aperture plate (3,
19, 32), which respectively unblocks only one jet pipe (1, 2; 28) for the flow-through
of the liquid, and thereby the rotational direction of the pivoting range of the device
is set.
6. Device according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the switching device (52, 54) comprises a flap (52) disposed movable around a rotation
axis, which can be internally or externally adjusted and respectively unblocks only
one jet pipe for the flow-through of the liquid.
7. Device according to claim 2, characterized in that the pump (10) is connected to the rotating ring (11) at its suction-side end such
that the pump rotates with the jet pipes around the vertical pivot axis upon flow
through one of the jet pipes.
8. Device according to claim 3, characterized in that the standpipe (12) is connected to the rotating ring at its suction-side end such
that the standpipe rotates with the jet pipes around the vertical pivot axis upon
flow through one of the jet pipes.
9. Device according to any one or more of the preceding claims, characterized in that the two jet pipes (28) are disposed vertically one above the other and a tapering
of the jet pipe ends oppositely deviates from the horizontal axis direction thereof
at an angle a.
10. Device according to any one or more of the preceding claims, characterized in that the function of the switching device is accomplished by at least one switching valve
or two individual valves with a mechanic, electric or hydraulic control or the combination
thereof.
11. Device according to any one or more of the preceding claims, characterized in that the jet pipes (1, 2; 28) are pivoted around the vertical pivot axis from 0 to 360°.
12. Device according to any one or more of the preceding claims, characterized in that all of the liquid contacting parts are made of plastic or of stainless steel.
1. Dispositif de nettoyage de réceptacles, dévolu au nettoyage d'un réceptacle servant
à recueillir des liquides, par exemple des bassins d'accumulation et des canaux de
rétention affectés au traitement des eaux pluviales,
ledit dispositif comportant un générateur de pression (10) placé à l'intérieur ou
à l'extérieur du réceptacle,
caractérisé par le fait
que le dispositif de nettoyage de réceptacles comprend deux tubulures de projection (1,2;
28) à étendue horizontale, montées à pivotement autour d'un axe vertical,
que ledit dispositif de nettoyage de réceptacles est doté de moyens conçus pour délivrer,
à l'une des deux tubulures de projection (1, 2 ; 28), le liquide refoulé par le générateur
de pression (10),
que les orifices de sortie des deux tubulures de projection (1,2; 28) occupent des positions
excentrées par rapport à l'axe vertical, de telle sorte qu'un couple de rotation,
visant à faire pivoter ledit dispositif, soit engendré lorsque l'une des deux tubulures
de projection est parcourue par du liquide, et
que la direction de rotation desdites tubulures de projection, autour dudit axe vertical,
peut être inversée au moyen d'un système commutateur (3, 4, 33, 35/38/41 ; 52, 54).
2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le générateur de pression est une
pompe (10) fixée sur une couronne rotative (11), les deux tubulures de projection
(1, 2) étant bridées sur ladite pompe par l'intermédiaire du système commutateur,
et l'axe vertical de pivotement étant procuré par ladite couronne rotative (11).
3. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel une tubulure stationnaire (12) est
montée sur une couronne rotative, les deux tubulures de projection (1, 2) étant reliées
rigidement à ladite tubulure stationnaire par l'intermédiaire du système commutateur,
et l'axe vertical de pivotement étant centré avec l'axe de ladite tubulure stationnaire.
4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les tubulures de projection (1, 2 ; 28) sont réalisées de manière à présenter à leur
extrémité, dans la direction de l'écoulement, un rétrécissement excentré qui, lorsqu'une
circulation s'opère par l'une desdites tubulures de projection, provoque une variation
de la puissance d'impulsions de la totalité du jet de liquide et génère, de la sorte,
un couple de rotation.
5. Dispositif selon l'une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le système commutateur (3, 4 ; 33, 35/38/41) présente un diaphragme perforé mobile
(3, 19, 32) qui ne libère respectivement qu'une tubulure de projection (1,2; 28),
en vue de la circulation du liquide, la direction de rotation de la plage de pivotement
dudit dispositif s'en trouvant ainsi réglée.
6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que le système commutateur (52, 54) comporte un volet (52) agencé avec mobilité autour
d'un axe de rotation, qui peut être déplacé depuis l'intérieur ou depuis l'extérieur
et ne libère respectivement qu'une tubulure de projection, en vue de la circulation
du liquide.
7. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la pompe (10) est reliée à la couronne rotative (11) par son extrémité située côté
aspiration, de telle sorte que ladite pompe tourne autour de l'axe vertical de pivotement,
avec les tubulures de projection, lorsqu'une circulation s'opère par l'une desdites
tubulures de projection.
8. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la tubulure stationnaire (12) est reliée à la couronne rotative par son extrémité
située côté aspiration, de telle sorte que ladite tubulure stationnaire tourne autour
de l'axe vertical de pivotement, avec les tubulures de projection, lorsqu'une circulation
s'opère par l'une desdites tubulures de projection.
9. Dispositif selon l'une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les deux tubulures de projection (28) sont agencées en superposition verticale, et
des amincissements des extrémités desdites tubulures de projection s'écartent de la
direction axiale horizontale de ces dernières, dans des sens opposés, suivant un angle
α.
10. Dispositif selon l'une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la fonction du système commutateur est exécutée par au moins une vanne de commutation
ou par deux vannes individuelles à commande mécanique, électrique ou hydraulique,
voire combinant ces modes.
11. Dispositif selon l'une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les tubulures de projection (1, 2 ; 28) sont animées de pivotements de 0 à 360° autour
de l'axe vertical de pivotement.
12. Dispositif selon l'une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé par le fait que toutes les pièces en contact avec le liquide consistent en une matière plastique,
ou en de l'acier fin.
IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE
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In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente
In der Beschreibung aufgeführte Nicht-Patentliteratur
- Reinigungseinrichtungen in Regenbecken, Wasser Abwasser Praxis, 1999, 26-32 [0001]
- Handbuch für die Ausrüstung von RegenbeckenEigenverlag19920000 [0002]