DE102006005672A1

DE102006005672A1 - Hebeeinrichtung für Flüssigkeiten

Info

Publication number: DE102006005672A1
Application number: DE200610005672
Authority: DE
Inventors: Helmar Haas; Josef M Bischoff
Original assignee: Individual
Current assignee: Bischoff Josef M 03042 Cottbus De; Rauer Helmut 03058 Neuhausen De
Priority date: 2006-02-01
Filing date: 2006-02-01
Publication date: 2007-08-02

Abstract

Eine Hebevorrichtung (10) für Flüssigkeiten ist mit einem Saugrohr (11) und mit einem Förderrohr (13) sowie mit einer zwischen dem Saugrohr (11) und dem Förderrohr (13) angeordneten, dem Eintragen von Druckluft in die Flüssigkeit dienenden Vorrichtung (12) versehen, die eine Doppelrohreinheit (14) besitzt, deren Außenrohr (16) mit einem Druckluftanschluss (26) versehen und sowohl mit dem Saugrohr (11) als auch mit dem Förderrohr (13) verbunden ist und durch deren Innenrohr (17) Druckluft von außen nach innen gelangen kann, um bei einer derartigen Hebeeinrichtung für Flüssigkeiten eine Homogenität der Förderung beziehungsweise Belüftung der Flüssigkeit mittels der zugeführten Druckluft zu gewährleisten und eine konstruktive Vereinfachung zu erreichen, ist vorgesehen, dass das Innenrohr (17) mit dem Außenrohr (16) derart verbunden ist, dass ein ringförmigen Zwischenraum (23), in den der Druckluftanschluss (26) mündet, luftdicht verschlossen ist und dass das Innenrohr (17) aus einem druckbeständigen luftdurchlässigen Material besteht.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Hebeeinrichtung für Flüssigkeiten nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einer derartigen Hebeeinrichtung für Flüssigkeiten, wie sie aus dem DE 87 01 606 U1 bekannt geworden ist, endet das Innenrohr des Doppelrohres innerhalb des Außenrohres in einem Abstand von der Mündung des Saugrohres in das Außenrohr. Das dem Saugrohr gegenüberliegende Ende des Innenrohres ist mit über den Umfang verteilt angeordneten radialen Bohrungen versehen, die von einem ebenfalls mit über den Umfang gleichmäßig verteilt angeordneten radialen Bohrungen versehenen Stellring umgeben sind, so dass der Durchschnittsquerschnitt der durch den Druckluftanschluss zugeführten Druckluft einstellbar ist.

Bei dieser bekannten Anordnung, bei der der Zwischenraum zwischen Innenrohr und Außenrohr innerhalb des Doppelrohres mit der Flüssigkeit aus dem Saugrohr in Verbindung ist, darf der Flüssigkeitsspiegel innerhalb des Doppelrohres die radialen Druckluftbohrungen nicht erreichen. Da die durch den Druckluftanschluss radial zugeführte Druckluft innerhalb des Zwischenraumes zu den tieferliegenden radialen Druckluftbohrungen umgelenkt werden muss, besteht die Gefahr, dass der Flüssigkeitsspiegel innerhalb des Zwischenraumes aufgewühlt und von außen in die Druckluftbohrungen gelangt, was gegebenenfalls zu Verschmutzungen und damit zur Unwirksamkeit der eingestellten Druckluftbohrungen kommen kann. Außerdem kann dies das Ansaugen und Fördern der Flüssigkeit aus dem Saugrohr durch das Innenrohr hindurch zum Förderrohr zumindest zeitweise reduzieren.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Hebeeinrichtung für Flüssigkeiten der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Homogenität der Förderung beziehungsweise Belüftung der Flüssigkeit mittels der zugeführten Druckluft gewährleistet ist und die zu einer konstruktiven Vereinfachung führt.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei einer Hebeeinrichtung für Flüssigkeiten der genannten Art die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale vorgesehen.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ist eine feinblasige Belüftung der Flüssigkeit erreicht, in deren Folge es zu keinerlei Behinderungen beispielsweise durch Ablagerungen oder dergleichen kommen kann. Zusätzliche mechanische Einbauteile zur feinblasigen Belüftung sind nicht notwendig. Auch ist eine unkomplizierte Nachrüstung von beispielsweise Abwasserpumpwerken sowie der Einsatz zum Belüften und Umwälzen von oberirdischen Gewässern in Kombination von Schwimm- und Tauchanlagen möglich.

Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Merkmalen eines oder mehrerer der Ansprüche 2 bis 6.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich des Weiteren auf Abwasserpumpwerke nach den Merkmalen des Anspruchs 7 und gegebenenfalls mindestens einem der Ansprüche 8 bis 10, sowie Tauchanlagen zum Belüften und Umwälzen von oberirdischen Gewässern nach den Merkmalen des Anspruchs 11 und gegebenenfalls den Merkmalen des Anspruchs 12.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben und erläutert ist. Es zeigen:
1 in schematischer perspektivischer Darstellung eine Hebeeinrichtung für Flüssigkeiten gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung,
2 einen Schnitt längs der Linie II-II der 1, und
3 einen Schnitt längs der Linie III-III der 1.
Die in der Zeichnung dargestellte Hebeeinrichtung 10 für Flüssigkeiten, die stets in senkrechter Anordnung eingesetzt wird, dient beispielsweise in Abwasserpumpwerken dazu, das Abwasser mit Luft und damit mit Sauerstoff anzureichern, so dass das Umschlagen des Abwassers vom aeroben in den anaeroben Zustand verhindert oder zumindest erheblich verzögert oder auch rückgängig gemacht werden kann. Ein weiterer Einsatz einer derartigen Hebeeinrichtung für Flüssigkeiten ist das Belüften und Umwälzen von oberirdischen Gewässern in Kombination von Schwimm- und Tauchanlagen.
Die Hebeeinrichtung 10 besitzt ein Saugrohr 11 sowie ein Druckrohr beziehungsweise Förderrohr 13, zwischen denen eine Belüftungseinheit 12 angeordnet ist, die eine Vorrichtung darstellt, die dem Eintragen von Druckluft in die Flüssigkeit dient.
Das Saugrohr 11 und das Druckrohr 13 besitzen beim dargestellten Ausführungsbeispiel einen runden Querschnitt und sind aus vorzugsweise dem gleichen Material, beispielsweise einem Kunststoff wie PEHD. Saugrohr 11 und Druckrohr 13, die denselben Querschnitt aufweisen, können auch eine andere Querschnittsform besitzen und/oder aus einem anderen Material sein. Die maximale Länge des Saugrohres 11 soll 30% der Länge des Druckrohres 13 nicht übersteigen.
Die Belüftungseinheit 12, die zwischen dem Saugrohr 11 und dem Druckrohr 13 angeordnet ist, besitzt ein Doppelrohr 14, das ein Außenrohr 16 sowie ein konzentrisch dazu angeordnetes Innenrohr 17 aufweist. Das Doppelrohr 14 ist im Verhältnis sowohl zum Saugrohr 11 als auch zum Druckrohr 13 in axialer Richtung relativ kurz, das heißt, die axiale Länge des Doppelrohres 14 soll nicht größer als der Innen- oder Außendurchmesser von Saugrohr 11 beziehungsweise Druckrohr 13 sein. Das Außenrohr 16 besitzt einen Deckel 18 und einen Boden 19, die jeweils eine axiale Bohrung 21 beziehungsweise 22 aufweisen, deren Durchmesser gleich dem Innendurchmesser des Saugrohrs 11 beziehungsweise des Druckrohres 13 ist. Zwischen Deckel 18 und Boden 19 erstreckt sich innerhalb des Außenrohres 16 das Innenrohr 17, dessen Innendurchmesser gleich den Durchmessern der beiden Bohrungen 21 und 22 ist und derart konzentrisch zum Außenrohr 16 angeordnet ist, dass der Innenraum des Innenrohrs 17 mit den axialen Bohrungen 21 und 22 fluchtet. Die axiale Länge des Innenrohrs 17 entspricht der axialen lichten Weite zwischen Deckel 18 und Boden 19.
Das Innenrohr 17 besteht aus einem druckbeständigen luftdurchlässigen Material, wie beispielsweise gepresstes HD PE Granulat. Die Wanddicke des Innenrohres 17 beträgt etwa 5 bis 10 mm. Sie ist lediglich zur Darstellung des grobporigen Materials in 3 größer gezeichnet. Zwischen dem Außenumfang des Innenrohres 17 und dem Innenumfang des Außenrohres 16 besteht ein ringförmiger Zwischenraum beziehungsweise Ringspalt 23, der zum Innenraum 24 des Innenrohres 17 beziehungsweise zu den axialen Bohrungen 21 und 22 und nach außen hin druck- und luftdicht verschlossen ist.
In den Ringspalt 23 führt durch das Außenrohr 16, dessen Innen- beziehungsweise Außendurchmesser mindestens das 1,5-Fache und maximal das 2-Fache des Durchmessers von Saugrohr 11 beziehungsweise Druckrohr 13 ist, ein radial angeordneter Druckluftanschluss 26. Ein Stutzen 25 dieses Druckluftanschlusses 26 ist an einer Stelle des Außenumfanges des Außenrohrs 16 und dem luftdurchlässigen Innenrohr 17 gegenüberliegende angeordnet und in nicht dargestellter Weise mit einer Druckluftquelle verbunden.
Wie sich aus 3 ergibt, sind die einander gegenüberliegenden Enden von Saugrohr 11 und Druckrohr 13 an Deckel 18 beziehungsweise Boden 19 druck- und luftdicht angebracht, beispielsweise mittels Verschweißen, Verkleben oder ähnlichem. Der Durchmesser des Innenraums 24 beziehungsweise der axialen Bohrung 21 und 22 entspricht dem Innendurchmesser von Saugrohr 11 und Druckrohr 13.
Die Anordnung der Hebeeinrichtung 10 innerhalb beispielsweise eines mit Flüssigkeit gefüllten Behälters, Schachtes oder dergleichen ist lotrecht. Wird durch den Stutzen 25 des Druckluftanschlusses 26 Druckluft in den Ringspalt 23 eingebracht, so wird diese durch das luftdurchlässige Innenrohr 17 gedrückt und gelangt als feine Luftblasen in den mit Flüssigkeit gefüllten Innenraum 24. Die feinblasige Druckluft steigt auf und vermischt sich mit der Flüssigkeit beziehungsweise dem Abwasser, so dass es auf Grund des sich vergrößernden Volumens zu einer Verdrängung in aufsteigender Richtung kommt. Demzufolge kommt es unterhalb der Belüftungseinheit 12 zu einer Sogwirkung im Saugrohr 11 und in Folge davon strömt die Flüssigkeit beziehungsweise das Abwasser ständig nach. Auf Grund des flüssigkeitsfreien Ringspaltes 23 und der Druckluftströmung von radial außen nach radial innen durch das Innenrohr 17 bleibt das feinblasige Einbringen der Druckluft in die zu hebende Flüssigkeit stets erhalten. Eine homogene Sogwirkung und damit Förderung der Flüssigkeit ist gewährleistet.
Die Hebeeinrichtung 10 für das Umwälzen und ständige Belüften der Flüssigkeit beziehungsweise des Abwassers wird in einen Pumpenschacht so montiert, dass die Belüftungseinheit 12 ständig unter dem minimalen Wasserspiegel liegt. Der Abstand zwischen dem unteren Eingangsende des Saugrohres 11 der Hebeeinrichtung 10 und einer Pumpenschachtsohle sollte etwa 15 cm betragen. Die Länge des Druckrohres 13 soll maximal das Zweifache der Eintauchtiefe des Druckrohres 13 in die Flüssigkeit beziehungsweise das Abwasser betragen.
Die Förderhöhe von Flüssigkeiten beim Einsatz der Hebeeinrichtung 10 richtet sich zum einen nach der Menge des feinblasigen Lufteintrags und zum anderen nach der Eintauchtiefe des Druckrohres 13. Die Förderhöhe entspricht mindestens der Eintauchtiefe des Druckrohres 13 der Hebeeinrichtung 10.

Claims

Hebeeinrichtung (10) für Flüssigkeiten, mit einem Saugrohr (11) und mit einem Druckrohr (13) sowie mit einer zwischen dem Saugrohr (11) und dem Druckrohr (13) angeordneten, dem Eintragen von Druckluft in die Flüssigkeit dienenden Vorrichtung (12), die eine Doppelrohreinheit (14) besitzt, deren Außenrohr (16) mit einem Druckluftanschluss (26) versehen und sowohl mit dem Saugrohr (11) als auch mit dem Druckrohr (13) verbunden ist und durch deren Innenrohr (17) Druckluft von außen nach innen gelangen kann, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenrohr (17) mit dem Außenrohr (16) derart verbunden ist, dass ein ringförmiger Zwischenraum (23), in den der Druckluftanschluss (26) mündet, luftdicht verschlossen ist, und dass das Innenrohr (17) aus einem druckbeständigen luftdurchlässigen Material besteht.
Hebeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenrohr (17) denselben Innendurchmesser wie das Saug- beziehungsweise Druckrohr (11, 13) aufweist.
Hebeeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Länge der Doppelrohreinheit (14) gleich oder kleiner dem Durchmesser des Saug- beziehungsweise Druckrohres (11, 13) ist.
Hebeeinrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Außenrohr (16) aus demselben Material wie das Saug- beziehungsweise Druckrohr (11, 13) ist.
Hebeeinrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des Außenrohres (16) das 1,5- bis 2,0-Fache des Durchmessers von Saug- beziehungsweise Druckrohr (11, 13) besitzt.
Hebeeinrichtung nach mindestens einem vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die maximale Länge des Saugrohres (11) gleich oder kleiner das 0,3-Fache des Druckrohres (13) ist.
Abwasserpumpwerk, gekennzeichnet durch den Einsatz einer Hebeeinrichtung (10) nach Anspruch 1 und gegebenenfalls mindestens einem der folgenden Ansprüche.
Abwasserpumpwerk nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Saugrohr (11) einen Mindestabstand von einer Pumpenschachtsohle von etwa 15 cm besitzt.
Abwasserpumpwerk nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des Druckrohres (13) maximal gleich dem Zweifachen der Eintauchtiefe des Druckrohres (13) im Abwasser ist.
Abwasserpumpwerk nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (12) der Hebeeinrichtung (10) ständig unter dem minimalen Wasserspiegel liegt.
Tauchanlage zum Belüften und Umwälzen von oberirdischen Gewässern, gekennzeichnet durch den Einsatz einer Hebeeinrichtung (10) nach Anspruch 1 und gegebenenfalls einem der folgenden Ansprüche 2 bis 6.
Tauchanlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (12) der Hebeeinrichtung (10) ständig unter dem minimalen Wasserspiegel liegt.