Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren gemäss Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie eine diesbezügliche Vorrichtung.
An den Wänden von Rohren, welche Flüssigkeiten leiten, schlagen sich im Laufe der Zeit unvermeidlich Alagerungen verschiedenster Art nieder. Die Zusammensetzung derartiger Ablagerungen hängt von der Zusammensetzung des Flüssigkeitsgemisches ab. Ein besonderes Problem sind die Abwasserrohre, welche bis zu mannshohe Durchmesser aufweisen können.
Abwasserrohre sind in der Regel aus Beton aufgebaut und können sich sowohl unter als auch über dem Erdboden befinden. Da sie oftmals sehr lang sind, ist eine rationelle Reinigung nur mit einer speziellen Reinigungsvorrichtung möglich, welche das Rohr nahezu ausfüllt und mehrere Zentner wiegen kann. Auf einem Trägerstück sind kranzartig angeordnete Reinigungsorgane (Schaber, Bürsten, Messer u. dgl.) angeordnet. Der Antrieb erfolgt durch den Druck des zugeleiteten Wassers. Eine der Hauptschwierigkeiten besteht nun darin, das Gerät überhaupt einmal in das Kanalisationsrohr einzubringen, da es eine Einbringöffnung erfordert, die grösser als seine Länge ist, und da die üblichen Einstiegluken hierfür jedoch viel zu klein sind und mit vernünftigem Aufwand auch nicht beliebig gross gemacht werden können.
Nach herkömmlichen Methoden wird die Leitung aufgetrennt und die Reinigungsvorrichtung mittels eines Kranes in das Rohr hineingehievt. Die mit einer solcherart durchgeführten Reinigung verbundenen Kosten sind enorm. Befindet sich das Rohr unter der Erde, müssen zuerst einmal Ausgrabearbeiten vorgenommen werden. Dann muss das Rohr aufgebrochen und die hierbei anfallenden Bruchstücke müssen entfernt werden. Erst dann kann mit den eigentlichen Reinigungsarbeiten begonnen werden. Im Anschluss daran - nachdem das Reinigungsgerät unter Aufbruch des Rohres im Endbereich wieder entfernt worden ist - müssen die fehlenden Rohrteile wieder ersetzt und mit Erde zugedeckt werden.
Befindet sich das Rohr über dem Erdboden, so entfallen zwar die Ausgrabungsarbeiten, doch ist die Wiederausrichtung des Rohres aus statischen Gründen äusserst heikel und kostspielig.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren sowie eine diesbezügliche Vorrichtung anzugeben, bei welchen eine Reinigung von Rohren, deren Durchmesser wenigstens 50 cm beträgt, mit möglichst einfachen Mitteln durchgeführt werden kann, ohne dass das Rohr jeweils bei jedem Reinigungsvorgang erneut aufgebrochen und zusammengeflickt werden muss, und bei welcher die Reinigungsvorrichtung eine möglichst stabile Ausrichtung im Rohr beibehält.
Diese Aufgabe wird nach dem Verfahren gemäss Patentanspruch 1 sowie mit der Vorrichtung gemäss Patentanspruch 2 gelöst. Weitere bevorzugte Ausfürungsformen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Eine wichtige Idee der Erfindung besteht nun darin, dass die Reinigungsvorrichtung in Einzelteile zerlegbar und die Einzelteile so ausgestaltet sind, dass sie in Einstiegsluken eingeführt werden können. Derartige Einstiegsluken sind häufig vorhanden, können aber auch nachträglich vorgesehen werden. Die Betonrohre sind in der Regel innen mit Stahlmatten armiert und an speziellen Stellen (z.B. Bögen oder Venturi) mit geformten Stahlplatten in Beton armiert, so dass eine reifenförmige, mit einem Deckel versehene Umrandung der Luke ohne weiteres angeschweisst werden kann. Selbst wenn solche Einstiegsluken, deren Durchmesser ungefähr zwischen 50 und 100 cm beträgt, speziell im Hinblick auf eine Reinigung nachträglich angebracht werden müssen, steht der dafür benötigte Aufwand in keinem Verhältnis zum Aufwand, der für das Aufbrechen des Rohres im herkömmlichen Umfange erforderlich würde.
Ausserdem kann die Luke für spätere Reinigungsarbeiten erneut verwendet werden. Als Einstiegsluke kann u.U. auch die \ffnung eines Schieberdoms zum Einbringen der Einzelteile dienen. Bei den herkömmlichen Reinigungsverfahren wird das Rohr jeweils mit beträchtlichem Aufwand in den alten Zustand versetzt und muss bei allfälligen späteren Reinigungsarbeiten jedesmal wieder mit dem genau gleichen Aufwand aufgebrochen und wieder in den alten Zustand versetzt werden.
Nachstehend wird eine erfindungsgemässe Reinigungsvorrichtung anhand einer Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Seitansicht auf eine erfindungsgemässe Reinigungsvorrichtung;
Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemässe Reinigungsvorrichtung.
In Fig. 1 ist eine perspektivische Seitansicht auf eine in einem in Längsrichtung aufgeschnittenen Rohr R befindliche erfindungsgemässe Vorrichtung gezeigt. Ein rohrförmiges Trägerstück 1 ist aus vier Teilstücken 11 zusammengesetzt. Das Trägerstück kann aber auch nur in zwei oder aber mehr als vier Teilstücke aufgeteilt werden. Bei grösseren Einstiegsluken ist auch eine Ausführungsform der Erfindung denkbar, bei welcher das Trägerstück nicht zerlegbar aufgebaut ist, und bei welcher lediglich die aussen am Trägerstück 1 vorhandenen Teile, wie beispielsweise Führungselemente 3, Manschetten 5 usw., lösbar mit diesem verbunden sind. Eine weitere Möglichkeit besteht ferner darin, zwei ähnlich wie in der Zeichnung dargestellte, jedoch kürzere Trägerelemente über Flanschelemente lösbar miteinander zu verbinden.
Eine solche Ausführungsform hat zudem den Vorteil einer hervorragenden Kurvengängigkeit.
Im Ausführungsbeispiel sind die Teilstücke 11 als Längsteile ausgebildet und mittels Schrauben 13 an seitlichen Flanschen 12 miteinander verbunden. Das Trägerstück 1 könnte aber auch quergeteilt oder auf andere Weise in Teilstücke unterteilt werden. Die Verbindungsstelle der Längsteile 11 ist aus montagetechnischen Gründen vorzugsweise im Innern des Trägerstückes 1 vorgesehen. Der Querschnitt des Trägerstückes 1 ist gemäss der Figur rund, kann aber auch beispielsweise mehreckig oder oval sein. Der Wahl des Querschnittes ist abhängig vom Querschnitt des zu reinigenden Rohres sowie von fertigungstechnischen Gesichtspunkten. Der Vorderteil des Trägerstückes 1 ist bombiert und weitgehend geschlossen. Gegebenenfalls mit Düsen versehene \ffnungen 14 sind gegen die Innenwand des Rohres R gerichtet und dienen der Reinigung desselben.
Das Wasser, das dem Antrieb der Reinigungsvorrichtung dient, dringt von hinten ins Innere des Trägerstückes 1 und gelangt so zu den \ffnungen 14. Im Innern des Trägerstückes 1 sind an einem sternförmigen Trägerkreuz 7, mittels Halteplatten 6, Manschetten 5 befestigt, deren Funktion später bei der Besprechung von Figur 2 noch erläutert wird.
Aufgrund seiner hohlen, vorne weitgehend geschlossenen Form staut das Trägerstück in seinem Innern Wasser, so dass aus den vorne und gegebenenfalls seitlich vorgesehenen Löchern und/oder Düsen Wasserstrahlen unter erhöhtem Staudruck ausgespritzt werden können. Nicht zuletzt trägt das einströmende Wasser auch noch zu einer stabileren Ausrichtung der Reinigungsvorrichtung im zu reinigenden Rohr bei.
Am Vorderteil des Trägerstückes 1 sind Messer 2 befestigt, welche allfällige Verkrustungen aufschneiden. Vorzugsweise aus Gummi gefertigte Räder 3 dienen der Abstützung des Trägerstückes 1 im Rohr R. Sie können als Rollen ausgebildet oder mit Felgen und Reifen aufgebaut sein und sind mit einem Gabelträger 31 über ein Gelenk 33 am Trägerstück 1 befestigt. Eine Feder 32 drückt die Rolle gegen die Innenwand des Rohres R. Anstelle der in der Figur eingezeichneten Spiralfedern können auch andersartige Federelemente, beispielsweise Blattfedern verwendet werden. Die Räder können auch ungefedert montiert werden. Ihre elastische Nachgiebigkeit kann in verschiedenen Fällen genügen, die Unebenheiten im Rohrinnern aufzufangen. Je nach Einsatzgebiet können anstelle der Räder 3 andere Führungselemente, beispielsweise Kufen, dienen.
Am Trägerstück 1 sind ferner noch Manschetten 4 montiert. Sie sind zwischen einem Manschettenhalter 41 und einer Halteplatte 42 eingeklemmt und können je nach Anwendungsfall z.B. aus Gummi, Kunststoff, Leder oder Stahl bestehen. Zur Befestigung der Manschetten dienen Schrauben 44. Der Manschettenhalter 41 weist einen T-förmigen Halteflansch 43 auf, welcher in eine am Trägerstück 1 vorgesehenen C-Schiene 24 eingeschoben und mittels Schrauben arretiert wird. Ein Loch 45 in der Manschette 4, lässt einen Wasserstrahl durch, welcher auf die Rolle 3 gerichtet ist und dessen Reinigung dient. Anstelle eines Loches kann auch ein Schlitz in der Manschette als Reinigungsöffnung dienen. Je sechs Manschetten 4 bilden einen Manschettenkranz. Zwischen den Manschetten wird in der Regel ein Schlitz freigelassen. Das hier durchströmende Wasser trägt zur Rohrreinigung bei.
Im Ausführungsbeispiel sind je zwei Kränze mit je vier Rollen 3 und je acht Manschetten 4 vorgesehen. Je nach Bedarf können selbstverständlich auch mehr Kränze vorhanden sein. Auch die Anzahl der Rollen 3 und der Manschetten 4 kann anders gewählt werden (beispielsweise je drei oder auch je acht). Die Räder 3 befinden sich seitlich des Trägerstücks 1 und sind mit einer ausgezogenen Linie eingezeichnet. Sie können aber aber auch vor und hinter dem Trägerstück 1 angeordnet werden, wie dies mit einer durchbrochenen Linie und mit der Überweisungsziffer 3, angedeutet ist (die Federelemente, welche die Räder 3, an die Innenwand des zu reinigenden Rohres drücken, sind der Übersichtlichkeit halber weggelassen). Sie können beispielsweise - wie dies in der Figur vorgesehen ist - am Trägerstück 1 befestigt werden. Vorne besteht u.a. eine Befestigungsmöglichkeit am Vorderteil des Trägerstückes 1.
Hinten könnte mittels Verstrebungen ein Rohrstück kleineren Duchmessers am Trägerstück angebracht werden, wobei dann das genannte Rohrstück der Befestigung der hinteren Räder dient. Es besteht ferner die Möglichkeit Räder sowohl vor und hinter dem Trägerstück 1 als auch zugleich seitlich desselben anzuordnen. Schliesslich können die Räder auch ganz weggelassen werden, falls nämlich die Manschetten 4 als Führungselemente ausreichenden Halt bieten. Es bestehen also unzählige Möglichkeiten Führungselemente auszubilden, anzuordnen und zu befestigen. Für den Fachmann ist es im konkreten Fall keine Schwierigkeit, die geeignete Anordnung zu konzipieren.
In der Fig. 2 ist ein Längsschnitt durch eine Reinigungsvorrichtung gezeigt. Die Elemente entsprechen denjenigen der Figur 1. Zusätzlich ist jedoch erkennbar, dass im Innern des Trägerstückes 1 zwei oder mehr Manschettenkränze 5 vorgesehen werden können. Die Manschettenkränze 5 bestehen aus einzelnen Manschetten. Diese sind elastisch und werden durch das in das Innere des Trägerstückes 1 gelangende Wasser in Vibration versetzt. Diese Vibrationen übertragen sich auf das Wasser, so dass eine pulsierende Wasserströmung entsteht. Diese verbessert die Reinigungswirkung der aus den \ffnungen 14 an die Innenwand des Rohres R spritzenden Wasserstrahlen. Die Manschetten bestehen aus einem elastischen Material, z.B. Leder, Federstahl oder Gummi. Sie sind nur einer minimen Verschleisswirkung ausgesetzt.
Ein Reinigungsvorgang kann wie folgt durchgeführt werden:
Zuerst werden die Luken in den Endbereichen der zu reinigenden Rohre eingebaut. In die geöffnete Luke steigt ein Monteur und nimmt die einzelnen Bestandteile der Reinigungsvorrichtung entgegen. Er setzt diese im Innern des Rohres zusammen. Nachdem er das Rohr durch die Luke verlassen und wieder verschlossen hat, wird hinter der Reinigungsvorrichtung Wasser in das Rohr eingelassen. Dieses bewegt die Reinigungsvorrichtung nach vorne. Der an der Innenwand des Rohres haftende Schlamm wird vom nach vorne spritzenden Wasser weggespült. Das Wasser gelangt grundsätzlich auf zwei Wegen nach vorne. Einerseits durch die Schlitze zwischen den äusseren Manschetten 4 und andererseits durch die am vorderen Ende des Trägerstückes vorhandenen \ffnungen 14.
Das durch diese \ffnungen 14 gelangende Wasser kann mit gegebenenfalls im Innern des Trägerstückes vorhandenen Manschettensystemen in pulsierende Bewegung versetzt und die Reinigungswirkung auf diese Weise verstärkt werden. Mit den vorne am Trägerstück angebrachten Messern 2 werden allfällig vorhandene Verkrustungen aufgeschnitten und - soweit sie vom Wasser nicht weggespült werden - von den äusseren Manschetten 4 weggeschabt. Die zwischen den Manschetten sich ansammelnden Verunreinigungen werden durch das zwischen den Bohrungen und Schlitzen durchfliessende Wasser gereinigt. Selbstverständlich kann aber auch anstelle von Wasser ein anderes Reinigungsmedium verwendet werden.
Nachdem die Reinigungsvorrichtung am vorderen Ende des Rohres angelangt ist wird das Wasser abgestellt. Zur Ortung kann ein Stethoskop verwendet werden. Oder es wird am Reinigungsgerät ein kleiner Sender angeflanscht, der dann mit einem Empfänger ausserhalb des Rohres geortet wird.
Sobald die Reinigungsvorrichtung geortet und das Wasser abgestellt ist, wird das Rohr entleert. Alsdann steigt der Monteur durch die vordere Luke in das Rohr, nimmt die Reinigungsvorrichtung auseinander und befördert die Einzelteile durch die Luke wieder nach aussen. Nach getaner Arbeit wird die Luke wieder geschlossen und die Kanalisation kann in gereinigtem Zustande wieder in Betrieb genommen werden.
Bei losen Ablagerungen kann auf die Manschetten im Innern verzichtet werden. Die Bohrungen, durch die das Wasser strahlförmig austritt, können beliebig angeordnet und von unterschiedlicher Grösse sein.
The present invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and a related device.
Over time, deposits of various types inevitably become deposited on the walls of pipes that conduct liquids. The composition of such deposits depends on the composition of the liquid mixture. The sewage pipes, which can be up to man-high in diameter, are a particular problem.
Waste water pipes are usually made of concrete and can be located below or above the ground. Since they are often very long, efficient cleaning is only possible with a special cleaning device that almost fills the tube and can weigh several hundredweights. Cleaning elements (scrapers, brushes, knives and the like) arranged in a ring are arranged on a carrier piece. It is driven by the pressure of the supplied water. One of the main difficulties now is to insert the device into the sewage pipe at all, because it requires an insertion opening that is longer than its length, and because the usual entry hatches are much too small for this and are not made to any size with reasonable effort can.
According to conventional methods, the line is cut and the cleaning device is hoisted into the pipe by means of a crane. The costs associated with such cleaning are enormous. If the pipe is underground, excavation work must first be carried out. Then the pipe has to be broken open and the resulting fragments have to be removed. Only then can the actual cleaning work begin. Subsequently - after the cleaning device has been removed while the pipe in the end area has been broken open - the missing pipe parts must be replaced again and covered with earth.
If the pipe is above the ground, the excavation work is not necessary, but the reorientation of the pipe is extremely delicate and costly for structural reasons.
It is an object of the invention to provide a method and a related device in which cleaning of pipes whose diameter is at least 50 cm can be carried out with the simplest possible means without the pipe having to be broken open and patched up again with each cleaning process , and in which the cleaning device maintains a stable orientation in the pipe.
This object is achieved by the method according to claim 1 and by the device according to claim 2. Further preferred embodiments of the invention result from the dependent claims.
An important idea of the invention now consists in the fact that the cleaning device can be dismantled into individual parts and the individual parts are designed in such a way that they can be introduced into access hatches. Such access hatches are often available, but can also be provided later. The concrete pipes are usually reinforced on the inside with steel mats and reinforced at special points (e.g. arches or venturi) with shaped steel plates in concrete, so that a tire-shaped border with a lid on the hatch can be easily welded on. Even if such access hatches, whose diameter is approximately between 50 and 100 cm, have to be retrofitted, especially with a view to cleaning, the effort required for this is disproportionate to the effort that would be required to break up the pipe in the conventional scope.
In addition, the hatch can be used again for later cleaning work. As an access hatch it may the opening of a slide dome also serves to introduce the individual parts. In the conventional cleaning processes, the pipe is put into the old state with considerable effort and must be broken up again with the same effort and put back into the old state with any subsequent cleaning work.
A cleaning device according to the invention is explained in more detail below with reference to a drawing, for example. Show it:
1 shows a perspective side view of a cleaning device according to the invention;
Fig. 2 shows a longitudinal section through a cleaning device according to the invention.
1 shows a perspective side view of a device according to the invention located in a pipe R cut open in the longitudinal direction. A tubular support piece 1 is composed of four sections 11. The carrier piece can also be divided into two or more than four sections. In the case of larger access hatches, an embodiment of the invention is also conceivable in which the carrier piece cannot be dismantled and in which only the parts present on the outside of the carrier piece 1, such as guide elements 3, sleeves 5, etc., are detachably connected to the latter. Another possibility also consists in releasably connecting two support elements, which are similar to those shown in the drawing, but shorter, via flange elements.
Such an embodiment also has the advantage of excellent cornering.
In the exemplary embodiment, the sections 11 are formed as longitudinal parts and connected to one another by means of screws 13 on side flanges 12. The carrier piece 1 could, however, also be cross-divided or otherwise divided into sections. The connection point of the longitudinal parts 11 is preferably provided in the interior of the carrier piece 1 for reasons of assembly technology. The cross section of the carrier piece 1 is round according to the figure, but can also be polygonal or oval, for example. The choice of the cross-section depends on the cross-section of the pipe to be cleaned and on production-related aspects. The front part of the carrier piece 1 is cambered and largely closed. Any openings 14 provided with nozzles are directed against the inner wall of the tube R and are used for cleaning the same.
The water, which serves to drive the cleaning device, penetrates from behind into the interior of the carrier piece 1 and thus reaches the openings 14. Inside the carrier piece 1, cuffs 5 are fastened to a star-shaped carrier cross 7, by means of holding plates 6, the function of which later will be explained in the discussion of Figure 2.
Because of its hollow, largely closed shape at the front, the carrier piece builds up water in its interior, so that water jets can be sprayed out from the holes and / or nozzles provided at the front and, if necessary, under increased dynamic pressure. Last but not least, the inflowing water also contributes to a more stable alignment of the cleaning device in the pipe to be cleaned.
Knives 2 are attached to the front part of the carrier piece 1 and cut open any incrustations. Wheels 3, preferably made of rubber, serve to support the carrier piece 1 in the tube R. They can be designed as rollers or constructed with rims and tires and are fastened to the carrier piece 1 with a fork carrier 31 via a joint 33. A spring 32 presses the roller against the inner wall of the tube R. Instead of the spiral springs shown in the figure, other types of spring elements, for example leaf springs, can also be used. The wheels can also be mounted unsprung. In various cases, its elastic compliance can be sufficient to absorb the unevenness in the interior of the pipe. Depending on the area of application, 3 other guide elements, for example runners, can be used instead of the wheels.
Cuffs 4 are also mounted on the carrier piece 1. They are clamped between a sleeve holder 41 and a holding plate 42 and, depending on the application, can e.g. made of rubber, plastic, leather or steel. Screws 44 are used to fasten the sleeves. The sleeve holder 41 has a T-shaped holding flange 43 which is pushed into a C-rail 24 provided on the carrier piece 1 and locked in place by means of screws. A hole 45 in the cuff 4 allows a water jet to pass, which is directed onto the roller 3 and serves to clean it. Instead of a hole, a slot in the sleeve can also serve as a cleaning opening. Six cuffs 4 each form a cuff ring. A slot is usually left between the cuffs. The water flowing through here helps to clean the pipe.
In the exemplary embodiment, two rings each with four rollers 3 and eight sleeves 4 are provided. Depending on your needs, there may of course be more wreaths. The number of rollers 3 and sleeves 4 can also be selected differently (for example three or eight each). The wheels 3 are located on the side of the carrier piece 1 and are drawn in with a solid line. But they can also be arranged in front of and behind the carrier piece 1, as indicated by a broken line and with the transfer number 3 (the spring elements that press the wheels 3 against the inner wall of the pipe to be cleaned are for the sake of clarity omitted). For example, as is provided in the figure, they can be attached to the carrier piece 1. At the front there is an attachment option on the front part of the carrier piece 1.
At the back, a pipe section of smaller diameter could be attached to the carrier piece by means of struts, the said pipe section then being used to fasten the rear wheels. There is also the possibility of arranging wheels both in front of and behind the carrier piece 1 and at the same time laterally of the same. Finally, the wheels can also be omitted entirely, namely if the sleeves 4 offer sufficient support as guide elements. There are innumerable possibilities to form, arrange and fasten guide elements. In the specific case, it is no problem for the person skilled in the art to design the suitable arrangement.
2 shows a longitudinal section through a cleaning device. The elements correspond to those in FIG. 1. In addition, however, it can be seen that two or more cuff rings 5 can be provided in the interior of the carrier piece 1. The cuff rings 5 consist of individual cuffs. These are elastic and are caused to vibrate by the water entering the interior of the carrier piece 1. These vibrations are transferred to the water, so that a pulsating water flow arises. This improves the cleaning effect of the water jets spraying from the openings 14 onto the inner wall of the tube R. The cuffs are made of an elastic material, e.g. Leather, spring steel or rubber. They are exposed to minimal wear and tear.
A cleaning process can be carried out as follows:
First, the hatches are installed in the end areas of the pipes to be cleaned. A mechanic climbs into the open hatch and accepts the individual components of the cleaning device. He assembles them inside the tube. After he has left the pipe through the hatch and closed it again, water is let into the pipe behind the cleaning device. This moves the cleaning device forward. The sludge adhering to the inner wall of the pipe is washed away by the water spraying forward. The water always comes forward in two ways. On the one hand through the slots between the outer sleeves 4 and on the other hand through the openings 14 at the front end of the carrier piece.
The water passing through these openings 14 can be set in pulsating motion with cuff systems which may be present in the interior of the carrier piece, and the cleaning effect can be enhanced in this way. Any existing incrustations are cut open with the knives 2 attached to the front of the carrier piece and - provided they are not washed away by the water - scraped away from the outer cuffs 4. The contaminants that accumulate between the sleeves are cleaned by the water flowing between the holes and slots. Of course, another cleaning medium can also be used instead of water.
After the cleaning device has reached the front end of the pipe, the water is turned off. A stethoscope can be used for location. Or a small transmitter is flanged onto the cleaning device, which is then located with a receiver outside the pipe.
As soon as the cleaning device is located and the water is switched off, the pipe is emptied. Then the fitter climbs into the pipe through the front hatch, takes the cleaning device apart and transports the individual parts out through the hatch. After the work is done, the hatch is closed again and the sewage system can be put back into operation in a cleaned state.
In the case of loose deposits, the cuffs inside can be dispensed with. The holes through which the water emerges in a jet can be arranged as desired and can be of different sizes.