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(11) | EP 1 166 901 A2 |
| (12) | EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG |
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| (54) | Federwelle für Rohrreinigungsgeräte |
| (57) Eine Federwelle (1) für die Reinigung von Rohrleitungen besteht aus einer Schraubenfeder
(2) mit Windungen (3, 3a. 3b, 3c) aus Federstahl und mit einer Rotationsachse (RA)
und einer gewendelten Windungsachse (WA). Um der Federwelle (1) eine eigene Reinigungsfunktion
zu verleihen, weisen die Windungen (3, 3a, 3b, 3c) zumindest auf ihrer Außenseite
(4) einen von der Kreisform abweichenden Querschnit mit mindestens einer auf die Rohrleitung
einwirkenden Kante (K) auf. Dabei ist es möglich, die Außenseite (4) mit mindestens
einer den Windungen (3c) folgenden Längsnut (8) zuversehen, oder den Querschnitt der
Windungen (3a, 3b) als Vierkant auszubilden, dessen Außenkante (4a) parallel zur Rotationsachse
(RA) oder dessen Flächendiagonale (4b) radial zur Rotationsachse (RA) verläuft. Schließlich
ist es möglich, die Außenseite (4) mit einer Profilierung (5) zu versehen, in der
sich Vorsprünge und Nuten abwechseln. |
[0001] Die Erfindung betrifft eine Federwelle für die Reinigung von Rohrleitungen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
[0002] Derartige Federwellen, die auch als "Reinigungsspiralen" bezeichnet werden, bestehen üblicherweise aus einem gewendelten, gezogenen Stahldraht mit rundem Querschnitt und glatter Oberfläche. Sie werden an ihrem Ende über Anschlußkupplungen mit den unterschiedlichsten Werkzeugen versehen wie Bohrern, Schneidköpfen, Kettenschleuderköpfen, Rohrbürsten, Wurzelschneidern, Schlammbohrern etc. Die Antriebsmaschinen und ihre Wirkungsweise werden in der Detailbeschreibung näher erläutert.
[0003] Die bekannten Federwellen haben also im wesentlichen nur Antriebscharakter. Die angesetzten Werkzeuge werden durch die Federwelle, die auch aus mehreren Federwellen zusammengesetzt sein kann, in verstopfte Rohrleitungen eingebracht, wobei sie sich auch durch Krümmer, Rohrabzweigungen etc. "hindurcharbeiten". Der Rückzug erfolgt durch Umkehr der Drehrichtung, wobei bei hartnäckigen Verstopfungen auch periodische Vorwärts- und Rückzugsbewegungen ausgeführt werden können.
[0004] Durch die DE 38 32 716 C2 ist eine Federwelle mit einem Querschnitt in Form eines Rechtecks oder Trapezes bekannt, von dem zwei gegenüber liegende Kanten parallel zur Achse der Federwelle verlaufen. Die äußere dieser schraubenlinienförmig verlaufenden Kanten liegt in einer imaginären Zylinderfläche, wenn man die gestreckte Lage der Federwelle betrachtet. Dadurch können die gleichfalls schraubenlinienförmig verlaufenden Ecken dieses Querschnitts keine reinigende Wirkung auf die Innenwände von Rohren ausüben, auch dann nicht, wenn die Federwelle durch Rohrbögen oder Krümmer hindurchgeführt wird, weil in diesen Falle die äußere Kante des Querschnitts den Rohrbogen auf seinem kleinsten Krümmungsradius nur tangential berührt, die Querschnittskanten im Rohrbogen also nicht in Berührung mit der Rohrinnenfläche kommen können.
[0005] Die bekannte Vorrichtung dient zum Auskleiden der Innenwände von Rohren, und am Ende der Federwelle sind hintereinander mehrere rotationssymmetrische Verteilungskörper für ein flüssiges Beschichtungsmaterial angeordnet, das durch einen Schlauch, der innerhalb der Federwelle verläuft, zugeführt und beim Rückzug der Federwelle durch die Verteilungskörper auf der Rohrwand verteilt wird. Die Federwelle hat nur eine Antriebsfunktion: Aus Gründen der Beschränkung von Durchmesseränderungen beim Vorwärts- und Rückwärtsdrehen der Federwelle hat diese einen durch Formeln definierten rechteckigen oder trapezförmigen Querschnitt. Die Verwendung der Federwelle selbst als Reinigungsvorrichtung ist weder offenbart noch nahegelegt, zumal ausdrücklich angegeben ist, das zum Reinigen der Rohrinnenwand am vorderen Ende der Federwelle Reinigungsvorrichtungen angebracht werden müssen.
[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, derartige Federwellen dahingehend zu verbessern, daß sie unter Beibehaltung ihrer Antriebsfunktion selbst eine Reinigungswirkung ausüben können.
[0007] Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichen des Patentanspruchs 1.
[0008] Durch diese Lösung wird die gestellte Aufgabe in vollem Umfange gelöst, d.h., die Federwellen können unter Beibehaltung ihrer Antriebsfunktion selbst eine Reinigungswirkung ausüben und schaben gewissermaßen auch hartnäckige Verkrustungen von den Rohrwänden ab, die aus Keramiken, Gußeisen oder Kunststoff bestehen können.
[0009] Es ist dabei im Zuge weiterer Ausgestaltungen der Erfindung besonders vorteilhaft, wenn - entweder einzeln oder in Kombination - :
* die Außenseite mit mindestens einer den Windungen folgenden Längsnut versehen ist,
* der Querschnitt der Windungen ein Vierkant ist, dessen eine Flächendiagonale zumindeste im wesentlichen radial zur Rotationsachse verläuft,
* die Außenseite mit einer Profilierung versehen ist, in der sich Vorsprünge und Nuten abwechseln,
* die Vorsprünge zumindest in einer Umfangsrichtung der Windungsachse scharfkantig ausgebildet sind,
* die Vorsprünge von den Nuten umgeben sind,
* die Nuten zwei Gruppen bilden, von denen die Nuten der einen Gruppe im wesentlichen in Umfangsrichtung der Windungsachse verlaufen und die Nuten der anderen Gruppe in einem Winkel hierzu,
* die Nuten beider Gruppen sich unter einem Winkel zwischen 30 und 60 Grad schneiden,
* die Vorsprünge sich in Umfangsrichtung der Windungsachse derart überlappen, daß Antriebsbacken einer Antriebsmaschine für die Federwelle nicht in die Nuten einfallen können, und/oder, wenn
* die Vorsprünge in der Draufsicht rautenförmig ausgebildet sind.
[0010] Die Profilierung kann dabei durch Walzen, Schleifen oder Fräsen erzeugt werden, ggf. auch am Draht vor dem Wendeln. In diesem Falle ist lediglich auf eine genaue Führung beim Wendeln zu achten.
[0011] Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes werden nachfolgend anhand der Figuren 1 bis 4 näher erläutert.
Es zeigen:
[0012]
- Figur 1
- eine Seitenansicht eines Längenabschnitts einer Federwelle eines ersten Ausführungsbeispiels,
- Figur 2
- den Auschnitt II aus Figur 1 in vergrößertem Maßstab,
- Figur 3
- einen Schnitt durch eine halbe Windung der Federwelle nach Figur 1, gleichfalls in einem gegenüber Figur 1 vergrößerten Maßstab, und
- Figur 4
- verschiedene weitere Ausführungsbeispiele an einem Längenabschnitt einer Federwelle in einem gegenüber Figur 1 vergrößerten Maßstab.
[0013] In den Figuren 1 bis 3 ist eine Federwelle 1 für ein nicht gezeichnetes Rohrreinigungsgerät gezeigt, das in bekannter Weise aus einer tragbaren oder fahrbaren Antriebsmaschine besteht, die einen Elektromotor und eine davon angetriebene Kupplung besitzt. Diese Kupplung enthält sektorförmige Kupplungsbacken, die radial an die Federwelle anpreßbar sind, wobei der Anspreßdruck das Drehmoment der Federwelle bestimmt.
[0014] Die Federwelle 1 besteht aus einer Schraubenfeder 2 aus Federstahl, mit einer Rotationsachse RA und einer Vielzahl von Windungen 3, deren Außenseite 4 mit einer Profilierung 5 versehen ist, in der sich Vorsprünge 6 und Nuten 7 bzw. 8 abwechseln. Die Vorsprünge 6 sind zumindest in einer Umfangsrichtung der Windungsachse (WA-WA) scharfkantig ausgebildet. Dabei sind die Vorsprünge 6 von den Nuten 7 und 8 umgeben. Die Profilierung 5 erstreckt sich natürlich über die gesamte Länge der Federweile 1.
[0015] Die Nuten 7 und 8 bilden zwei Gruppen, von denen die Nuten 7 der einen Gruppe im wesentlichen in Umfangsrichtung der Windungsachse (WA-WA) verlaufen und die Nuten 8 der anderen Gruppe in einem Winkel hierzu, der zwischen 30 und 60 Grad liegt. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß die Vorsprünge 6 sich in Umfangsrichtung der Windungsachse (WA-WA) derart überlappen, daß Kupplungsbacken einer Antriebsmaschine für die Federwelle nicht in die Nuten 8 einfallen können. Zu diesem Zweck sind die Vorsprünge 6 in der Draufsicht rautenförmig ausgebildet.
[0016] Die Figur 4 zeigt verschiedene weitere Ausführungsbeispiele an einem Längenabschnitt einer Federwelle 1. Die beiden dargestellten Enden entsprechen dem Stande der Technik mit einem Querschnitt in Form einer Kreisfläche. Die Außenseiten liegen - in gestreckter Lage gesehen- in einer strichpunktiert dargestellten imaginären Zylinderfläche Z.
[0017] Die Windung 3a besteht aus einen Draht, mit einem solchen Querschnitt, (zweimal schraffiert) daß dessen außenliegende schraubenlinienförmige Fläche 4a konkav ausgebildet ist, so daß zwei scharfe Kanten "K" mit je einem öffnungswinkel von weniger als 90 Grad gebildet sind, die zwischen sich eine Umfangsnut einschließen. Hierdurch werden zwei scharfe Kanten "K" gebildet, die auf die Rohrwandungen einwirken und dort befindliche Verkrustungen abschaben.
[0018] Die Windung 3b besteht aus einem Draht mit einem Vierkantquerschnitt (zweimal schraffiert dargestellt), von dem die Flächendiagonale 4b radial zur Rotationsachse RA verläuft. Hierbei wird eine scharfe Kante K gebildet, die auf die Rohrwandungen einwirkt und dort befindliche Verkrustungen abschabt. Der Vierkantquerschnitt kann ein Quadrat, ein Rechteck. ein Karo oder ein Trapez sein, von dem bei der Windung 3a mindestens die Außenkante 4a auch konkav ausgebildet sein kann, um die Schabewirkung der Kanten K zu erhöhen.
[0019] Die Windung 3c besteht aus einem Draht mit einem ursprünglichen Kreisquerschnitt (zweimal schraffiert dargestellt), in dessen Außenseite eine den Windungen 3c folgende Nut 8 eingearbeitet ist. Auch hierbei werden zwei scharfe Kanten K gebildet, die auf die Rohrwandungen einwirken und dort befindliche Verkrustungen abschaben.
[0020] Natürlich gehören die Windungen 3, 3a, 3b und 3c zu verschiedenen Federwellen. Die Windungen 3a bis 3c erzeugen außer der Schabewirkung auch eine "Gewindeführung" der Federwelle an allen Stellen, an denen die Federwelle kräftig an der Rohrwandung anliegt, z.B. in Krümmern oder Anschlußstellen. Das Stauchen der Federwelle unter der Kraft des Vorschubs wird dann reduziert, und die Vorschubkräfte entstehen dann zum Teil "vor Ort". Das Gleiche gilt für Rückzugskräfte.
Bezugszeichenliste:
1. Vorrichtung für die Reinigung von inneren Rohrwänden mittels einer eine Federwelle
(1) bildenden Schraubenfeder (2) mit Windungen (3, 3a, 3b, 3c) aus Federstahl und
mit einer Rotationsachse (RA) und einer gewendelten Windungsachse (WA-WA), wobei die
Windungen (3, 3a, 3b 3c) zumindest auf ihrer Außenseite (4) einen von der Kreisform
abweichenden Querschnitt aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Außenseite (4) der Windungen in der Weise profiliert ist, daß die Federwelle
(1) selbst mit mindesten einer Kante (K) schabend auf Verunreinigungen der Rohrwände
einwirkt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenseite (4) mit mindestens einer den Windungen (3, 3c) folgenden Längsnut
(8) versehen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Windungen (3b) ein Vierkant ist, dessen eine Flächendiagonale
(4b) zumindest im wesentlichen radial zur Rotationsachse (RA) verläuft.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenseite (4) mit einer Profilierung (5) versehen ist, in der sich Vorsprünge
(6) und Nuten (7, 8) abwechseln.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (6) zumindest in einer Umfangsrichtung der Windungsachse (WA-WA) scharfkantig
ausgebildet sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (6) von den Nuten (7, 8) umgeben sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (7, 8) zwei Gruppen bilden, von denen die Nuten (7) der einen Gruppe im
wesentlichen in Umfangsrichtung der Windungsachse (WA-WA) verlaufen und die Nuten
(8) der anderen Gruppe in einem Winkel hierzu.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (7, 8) beider Gruppen sich unter einem Winkel zwischen 30 und 60 Grad kreuzen.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (6) sich in Umfangsrichtung der Windungsachse (WA-WA) derart überlappen,
daß Antriebsbacken einer Antriebsmaschine für die Vorrichtung (1) nicht in die Nuten
(8) einfallen können.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (6) in der Draufsicht rautenförmig ausgebildet sind.