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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum hydrodynamischen Reinigen von Rohrinnenwänden nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, sowie eine hierfür geeignete hydrodynamische Reinigungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 5.
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Alle Rohre, die sich im regelmäßigen Gebrauch befinden, wachsen im Laufe ihrer Betriebszeit langsam aber kontinuierlich zu. Gerade die in Gebäuden wegen ihrer preiswerten Verfügbarkeit häufig anzutreffenden PVC-Abwasserrohrleitungen sind an ihren Innenwänden nach Gebrauchszeiträumen im Altbaubereich von teilweise bis zu 50 Jahren von festen Innenwand-Ablagerungen aus Wasser-, Kalk- sowie Urin- oder Seifenstein betroffen, die zur signifikanten Einengung des Rohrinnendurchmessers führen. Da diese Rohrverengungen zunächst häufig unerkannt bleiben, offenbaren sie sich unangenehmerweise erst dann, wenn es in Kombination mit anderen Stoffen, wie zum Beispiel Speiseresten, Textilien, Papier, Haaren usw., zur Komplettverstopfung des Rohres kommt.
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Zur Beseitigung solcher Verstopfungen sind zahlreiche Verfahren und Vorrichtungen bekannt. Man unterscheidet hierbei grundsätzlich zwischen chemischen, mechanischen und hydrodynamischen Rohrreinigungsverfahren bzw. -vorrichtungen.
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Bei der chemischen Rohrreinigung werden spezielle Reinigungsflüssigkeiten, meist Säuren einer bestimmten Konzentration, in das inkrustierte Rohr eingefüllt. Solche Verfahren sind mit einer Vielzahl von Nachteilen verbunden. Zum einen sind sie äußerst unökonomisch, da die chemischen Reaktionen im zu reinigenden Rohr unkontrolliert ablaufen und nicht gesteuert werden können, was zur Folge hat, dass der chemische Rohrreinigungsvorgang oft mit beschränktem Erfolg wiederholt werden muss. Zum anderen belasten die verwendeten Chemikalien die Umwelt ganz erheblich, was angesichts eines gesteigerten Umweltbewusstseins seitens der Bevölkerung nicht mehr hinnehmbar ist.
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Bei der mechanischen Rohrreinigung werden meist elektrisch angetriebene Rohrreinigungskörper in das zu reinigende Rohr eingeführt. Solche Rohrreinigungskörper kommen wegen ihrer Fähigkeit, auch feste Ablagerungen von den Rohrinnenwänden zu beseitigen, innerhalb von Gebäuderohrleitungen häufig zum Einsatz. Auf die Rohrreinigung spezialisierte Firmen verfügen hierzu über Rohrreinigungsmaschinen, mit denen die erwähnten Rohrreinigungskörper über flexible Spiralen in Rotation versetzt und von Hand in das Rohr eingeführt werden. Solche mechanischen Rohrreinigungsvorrichtungen stoßen jedoch bei der Reinigung von Rohren, deren Innenablagerungen schlagresistenter als die umgebenden Rohrwände selbst sind, an ihre Grenzen. Dies ist insbesondere bei Kunststoffrohren, wie PVC-Rohren, die vielfach schon vor über 20 Jahren in Gebäuden verlegt worden sind, der Fall. Im Laufe der Jahre lösen sich nämlich aus solchen Kunststoffrohren die beigefügten Weichmacher. Die Rohre werden hierdurch extrem spröde und können durch Schlagbeanspruchung somit sehr leicht brechen. Würde die rotierende Rohrreinigungsspirale oder ein anderer bewegter Rohrreinigungskörper einer Rohrreinigungsmaschine nach Abschlagen der Inkrustation schließlich auf das spröde Kunststoffrohr, beispielsweise PVC-Rohr, treffen, hätte dies unweigerlich den Bruch des Rohres zur Folge, mit der Konsequenz, dass der entsprechende Rohrabschnitt oder im ungünstigsten Fall sogar die komplette Rohrleitung erneuert werden müsste.
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Um nun auch solche schlagempfindlichen Kunststoffrohre mit einer derartigen Technologie reinigen zu können, wird unter Einhaltung eines entsprechenden Sicherheitsabstandes zur Rohrwandung und somit unter bewusstem Verzicht auf eine komplette Freilegung des Rohrinnenquerschnitts maximal etwa 90% der Rohrnennweite wieder für den freien Abwasserdurchfluss aufgebohrt. Dies ist absolut unbefriedigend, entsprechen doch 90% der Nennweite nur in etwa 80% des maximal durchströmbaren Rohrquerschnitts.
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Mit ähnlichen Unzulänglichkeiten behaftet sind die Rohrreinigungsverfahren zur Freilegung von verwurzelten Kanälen, insbesondere Grundkanälen. Hierzu werden derzeit spezielle Wurzelschneider mit festen Messern oder Ketten, die meist hydrodynamisch angetrieben werden, eingesetzt. Falls sich jedoch im mit Baumwurzeln zugewachsenen Kanalbereich zusätzlich noch harte Fremdkörper, wie beispielsweise Steine, Metallteile, Holzstücke etc., angelagert haben, dann können diese leicht zur Beschädigung der Messer- bzw. Kettenbestückung des Wurzelschneiders führen.
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Als dritte Rohrreinigungsmethode ist aus dem Stand der Technik schließlich die hydrodynamische Rohrreinigung bekannt, wobei hier nur beispielhaft auf die
DE 11 65 945 B , die
DE 197 03 317 A1 oder die
DE 295 13 288 U1 zu verweisen ist. Sie hat sich vor allem in der Kanalreinigung als das gebräuchlichste Verfahren etabliert. Bei der hydrodynamischen Rohrreinigung wird einem in das zu reinigende Rohr eingeführten Spülkopf über einen angeschlossenen Spülschlauch eine unter Druck stehende Reinigungsflüssigkeit zugeführt. Derartige Spülköpfe sind schon seit langem bekannt und zeichnen sich dadurch aus, dass sie den Druck der zugeführten Reinigungsflüssigkeit nicht nur zum Abreinigen der Rohrinnenwände, sondern gleichzeitig auch zum Erzeugen ihrer Vorschubbewegung durch das zu reinigende Rohr ausnutzen. Zu diesem Zweck weisen die Spülköpfe radial schräg nach hinten gerichtete Rückstoßöffnungen auf, so dass mit Austritt der Hochdruckflüssigkeitsstrahlen aus diesen Öffnungen zum einen die Verschmutzungen an den Rohrinnenwänden abgespült werden und zum anderen der Spülkopf durch die Rückstoßkraft der Reinigungsflüssigkeit eine Vorschubbewegung erfährt. Der Spülkopf muss also lediglich in eine Startöffnung eingeführt werden und arbeitet sich dann von selbst durch das Rohrleitungssystem, bevor der Spülschlauch samt Spülkopf im abschließenden Arbeitsgang wieder zur Startöffnung manuell oder maschinell zurückgezogen wird. Bei richtiger Handhabung einer solchen hydrodynamischen Rohrreinigung muss der Schlauch so in das Rohr eingeführt werden, dass er sich durch seinen eigenen hydrodynamischen Rückstoß entgegen der vorgegebenen Fließrichtung durch die Rohrleitung vorarbeitet und somit nachfolgend in Fließrichtung wieder langsam aus der Rohrleitung herausgezogen werden kann. Ein selbsttätiges Einführen des Spülkopfes entgegen der Fließrichtung und manuell bzw. maschinell angetriebenes Herausziehen in Fließrichtung muss deswegen immer gegeben sein, damit die rückwärts zur Einschieberichtung gerichteten Düsenöffnungen die Reinigungsflüssigkeit samt abgelösten Verschmutzungen in Fließrichtung des Rohres zur anschließenden Straßenkanalisation hin ausspülen.
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In der Praxis beobachtet man aber häufig den fundamentalen Handhabungsfehler, dass solche Spülköpfe im Hausbereich in Fließrichtung des verstopften Rohres, beispielsweise direkt durch den Toilettenabfluss der Wohnung in die zu sanierende Leitung eingeführt werden, statt sie von der außerhalb des Gebäudes liegenden Hausanschlussleitung in die verstopfte Gebäudeabwasserleitung, also entgegen deren Fließrichtung, einzuschieben. Dies geschieht häufig aus Bequemlichkeitsgründen, da die verstopfte Rohrleitung von der Hausseite her nach Abmontieren der Sanitäreinrichtung leicht zugänglich ist, hat aber zur Folge, dass der von den entgegen der Einführrichtung orientierten Austrittsöffnungen der Spülköpfe erzeugte Spül- und Reinigungsstrom die abgelösten, meist hygienisch bedenklichen Verschmutzungen in Richtung der Einführöffnung, also beispielsweise in die Wohnungstoilette, schwemmt. Es muss daher immer darauf geachtet werden, dass die aus dem Spülkopf austretenden Reinigungsflüssigkeitsstrahlen in Fließrichtung des Rohres orientiert sind.
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Ein weiterer Nachteil solcher hydrodynamischer Rohrreinigungsverfahren mittels der bekannten Spülköpfe besteht darin, dass sie zur Entfernung von harten Feststoffablagerungen, wie Kalk- oder Urinstein, von den Rohrinnenwänden wenig geeignet sind. Zwar werden solche Spülköpfe mit hohen Drücken von bis zu 200 bar und mit hohen Durchflussmengen an Reinigungsflüssigkeit von bis zu 1400 l/min. betrieben, jedoch sind sie insbesondere für kleine Rohrdurchmesser im haustechnischen Bereich unwirtschaftlich. Die von einem entsprechenden Kompressor aufzubringende hohe Druck- und Durchflussleistung wird nämlich nicht etwa zu 100% in Reinigungsleistung umgesetzt, sondern dient zusätzlich noch zum Vorwärtstreiben des Spülkopfes durch die Rohrleitung. Dies ist auf dem Gebiet der Kanalreinigung sicherlich hinnehmbar und sogar erwünscht, weil es hier gilt, lange Kanalstrecken von mehreren hundert Metern zu durchqueren, und weil die hier aufzutreffenden Verstopfungen vor allem aus auf der Rohrsohle lose aufliegenden, körnigen Ablagerungen, wie Stein- oder Kiesansammlungen, bestehen, die sich leicht aufwirbeln und mit dem vom Spülkopf erzeugten Flüssigkeitsstrom in Fließrichtung wegspülen lassen.
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Anders gestaltet sich jedoch die Ausgangslage bei Rohren im Hausbereich. Hier sind Verkrustungen aus Urinstein, einer hochfesten, kristallinen Ablagerung, die durch Ausfällungen des Urins in Toilettenabflussleitungen entsteht, häufig anzutreffen. Es ist daher notwendig, die komplette Reinigungsstrahlleistung der Hochdruckreinigungsdüse gezielt auf die Urinstein-Ablagerungen aufzubringen, um diese hierdurch fein zu zerteilen und in Fließrichtung des Rohres ausspülen zu können. Mit den vorbeschriebenen bekannten Hochdruckspültechniken ist das nicht realisierbar. Außerdem sind die hohen Pumpenleistungen und somit die hohen Wasserdurchsätze der bekannten hydrodynamischen Rohrreinigungstechniken für den Hausbereich nicht geeignet, weil sie mit hohen Risiken und Gefahren verbunden sind. Leicht kann es hier bei fehlerhafter Durchführung des Reinigungsprozesses zu Überschwemmungen im Wohnbereich der Hausparteien kommen.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Rohrreinigungsverfahren bereit zu stellen, mit dem hochfeste Ablagerungen, wie Urin- oder Kalkstein, von den Innenwänden der insbesondere im Hausbereich verlegten Rohrleitungen, aber auch Wurzeleinwachsungen aus den erdverlegten Grundstücksleitungen schnell, zuverlässig und zudem wirtschaftlich entfernt werden können.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine für ein solches Rohrreinigungsverfahren geeignete Rohrreinigungsvorrichtung zu schaffen.
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Gelöst werden diese Aufgaben durch ein Verfahren gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1, sowie eine Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 5.
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Dank der Erfindung gelingt es durch Einschieben einer an einem Hochdruckschlauch angeschlossenen Hochdruckreinigungsdüse bis zum Erreichen der Stelle, an der sich die zu beseitigende Verstopfung befindet, durch ein darauffolgendes, entgegen der Fließrichtung des Rohres gerichtetes Entfernen der Hochdruckreinigungsdüse von der zu beseitigenden Verstopfung und schließlich durch ein Beaufschlagen der Hochdruckreinigungsdüse über den angeschlossenen Hochdruckschlauch mit einer unter Druck stehenden Reinigungsflüssigkeit die entsprechende Verstopfung, unabhängig davon, ob es sich dabei um eine simple Verschmutzung mit Fett, Fäkalien, Papier, Wurzelwerk etc., oder aber um harte Rohrwandablagerungen, wie beispielsweise Kalk- oder Urinstein, Zement, Mörtel oder Beton handelt, schnell und zuverlässig zu entfernen. Die genaue Distanz, um welche die Hochdruckreinigungsdüse entgegen der Fließrichtung des Rohres von der Verstopfung entfernt werden muss, hängt entscheidend von dem von der Hochdruckreinigungsdüse erzeugten Strahlwinkel ab, wobei die Hochdruckreinigungsdüse im Reinigungsbetrieb so weit von der Verstopfungsstelle entfernt ist, dass der aus der Hochdruckreinigungsdüse tretende Reinigungsflüssigkeitsstrahl an der Verstopfungsstelle den gesamten Rohrinnenumfang erfasst. Je geringer also der Strahlwinkel ist, desto weiter muss die Hochdruckreinigungsdüse von der Verstopfungsstelle entfernt werden, damit dem austretenden Reinigungsflüssigkeitsstrahl genügend Wegstrecke bereitgestellt ist, um an der Verstopfungsstelle schließlich auf die abzureinigende Rohrwand zu treffen.
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Der aus der Hochdruckreinigungsdüse austretende Reinigungsflüssigkeitsstrahl ist in einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein rotierender Punktstrahl, der in Fließrichtung des Rohres gerichtet ist. Dies bedeutet, dass die Hochdruckreinigungsdüse mit einer nach vorne, entgegen der Anschlussseite des Hochdruckschlauchs, gerichteten, stirnseitigen zentralen Reinigungsflüssigkeitsaustrittsöffnung in Fließrichtung des Rohres eingeführt werden kann, also beispielsweise durch den leicht zugänglichen Abwasserrohranschluss der Toilette, ohne dass die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile auftreten.
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Die Hochdruckreinigungsdüse kann auch entgegen der Fließrichtung des Abwasserrohres, bei einer Fallrohrleitung im Hausbereich beispielsweise über eine entsprechende Einführöffnung im Gebäudekeller, eingeschoben werden. Eine dazu geeignete Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass dann die Hochdruckreinigungsdüse über einen 180°-Rohrbogen mit dem Hochdruckschlauch verbunden ist, um zu gewährleisten, dass der abreinigende Hochdruckstrahl weiterhin in Fließrichtung des Rohres gerichtet ist. Dadurch ist garantiert, dass die kinetische Energie der aus der Hochdruckreinigungsdüse ausströmenden Reinigungsflüssigkeit, wie insbesondere Wasser, ausschließlich zum Ablösen der Verstopfung und zu deren Ausspülen in Fließrichtung des Rohres verwendet wird. Im Falle von harten, feststoffartigen Ablagerungen zerteilt der auftreffende Hochdruckreinigungsstrahl die anhaftende Ablagerung zuverlässig, ohne dabei die Rohrwand zu beschädigen. Durch einen energiereichen, rotierenden Punktstrahl können sogar betonartige Komplettverschlüsse, wie sie in Folge von Fahrlässigkeiten während der Bauphase auftreten können, durch Zerteilen gelöst und dann fortgespült werden.
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Mit den Ansprüchen 5 bis 16 ist eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Rohrreinigungsverfahrens besonders geeignete Rohrreinigungsvorrichtung beansprucht. Sie besteht aus den Grundkomponenten einer im zu reinigenden Rohr bewegbaren Hochdruckreinigungsdüse und einem daran angeschlossenen Hochdruckschlauch.
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Die erfindungsgemäße Rohrreinigungsvorrichtung zeichnet sich nun dadurch aus, dass sie zusätzlich eine biegbare, jedoch druckstabile Schiebevorrichtung zum Hineinschieben der Hochdruckreinigungsdüse in das zu reinigende Rohrsystem umfasst. Mit einer solchen Schiebevorrichtung kann der Rohrreinigungstechniker am Einsatzort die Hochdruckreinigungsdüse, von einer beliebigen Einführungsöffnung aus startend, gezielt in das Rohrsystem durch Biegungen, Ecken und Abzweige hindurch vorwärts schieben, bis die Düse schließlich den Rohrabschnitt mit der zu entfernenden Verstopfung erreicht. Das Erreichen dieser Verstopfungsstelle wird entweder „online” anhand eines in der nahen Umgebung der Hochdruckreinigungsdüse montierten Kamerasystems überwacht oder „blind” durch Anschlag der Düse an der durch das Verstopfungsmaterial gebildeten Rohreinengung festgestellt. Ebenfalls mit Hilfe dieser Schiebevorrichtung kann nun nachfolgend die Hochdruckreinigungsdüse zur Entfaltung der optimalen Reinigungsleistung zunächst um eine bestimmte Distanz von dieser Verstopfungsstelle entfernt werden, nämlich entweder zurückgezogen, also entgegen der Einführungsrichtung weg bewegt werden, oder, bei Verwendung eines 180°-Rohrbogens, durch den verstopften Abschnitt hindurch weiter in Einführungsrichtung eingeschoben und so von der Verstopfungsstelle weg bewegt werden, damit anschließend der eigentliche Reinigungsvorgang durch Beaufschlagen der Hochdruckreinigungsdüse mit Reinigungsflüssigkeit beginnen kann, so dass der aus der Düse austretende Flüssigkeitsstrahl durch seine hohe Aufprallenergie die Verstopfung fein zerteilt und sie in Fließrichtung des Rohres ausspült.
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Um nun zu gewährleisten, dass unabhängig von der Einschieberichtung der Hochdruckreinigungsdüse in die (teil)verstopfte Rohrleitung der austretende Reinigungsflüssigkeitsstrahl immer in Fließrichtung des Rohres weist, können zwischen dem Hochdruckschlauch und der Hochdruckreinigungsdüse entsprechende Rohrkrümmer zwischengeschaltet sein, beispielsweise beim Einführen entgegen der Fließrichtung ein 180°-Rohrbogen.
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Als biegbare, aber dennoch druckstabile Schiebevorrichtung, an deren Ende die Hochdruckreinigungsdüse befestigt ist und die zum Hineinschieben der Hochdruckreinigungsdüse in das Rohr Anwendung findet, eignet sich ein einfacher Schiebeaal, also ein Endlosstab oder aber axial zusammengesetzte stab- oder stangenförmige Elemente und. Die Schiebevorrichtung verläuft in etwa parallel zum Hochdruckschlauch und ermöglicht dem Rohrreinigungstechniker die Reinigungsdüse mit Muskelkraft oder mit Motorkraft sicher in das Rohr vorzuschieben. Eine solche Schiebevorrichtung ist bevorzugt aus einem stabilen und widerstandsfähigen, aber biegsamen glasfaserverstärkten Kunststoff hergestellt. Hierbei haben sich kunststoffummantelte GFK-Schiebeaale mit einem Durchmesser von mindestens 5 mm bis maximal 12 mm als besonders günstig hinsichtlich ihrer Steifigkeitseigenschaften erwiesen. Sie sind einerseits sehr flexibel und bogengängig, weisen aber andererseits auch die notwendige Druckstabilität auf, um die beim manuellen oder maschinellen Hineinschieben der Rohrreinigungsvorrichtung in das Rohrleitungssystem entstehenden Längsdruckkräfte aufnehmen zu können. Zudem weisen sie eine ausreichende Torsionssteifigkeit auf, um Tosionsmomente aus einer Düse mit rotierendem Punktstrahl aufzunehmen und abzutragen. Um die in das Rohr vordringende Frontpartie der Reinigungsvorrichtung, in der sich die Reinigungsdüse befindet, flexibler zu gestalten und so das Vorwärtsrutschen in Rohrabzweigungen und Rohrbögen zu erleichtern, ohne dass ein Stoppen, Verklemmen oder Verkanten der Reinigungsdüse an diesen Übergangsstellen auftritt, ist der abschließende Teil der Schiebevorrichtung vorzugsweise durch ein flexibles Element, wie beispielsweise eine Druckfeder, gebildet, die mit ihrem ersten Ende an der Reinigungsdüse und mit ihrem zweiten Ende an der übrigen Schiebevorrichtung befestigt ist. Hier zeigt sich ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Rohrreinigungsvorrichtung im Vergleich zu bekannten Vorrichtungen: Sie besitzt dank ihres flexiblen Gesamtaufbaus mit einem Schiebeaal aus GFK und einer eventuell zusätzlich am Einführende daran angeschlossenen Druckfeder eine sehr gute Bogengängigkeit und ist leichter in der Lage, beim Hineinschieben Unstetigkeiten wie Rohrverengungen, Knicke, Bögen oder Abzweige zu überwinden.
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Als Hochdruckreinigungsdüse wird bevorzugt eine Punktstrahl-Rotationsdüse eingesetzt. Aus der
DE 299 04 362 U1 ist es bereits bekannt, solche hocheffizienten Rotordüsen auch im Bereich der Innenreinigung von Rohren und Kanälen einzusetzen. Allerdings sind in dem dort offenbarten Rohrreinigungsgerät für Rohre oder rohrförmige Kanäle entsprechend dem Wirkprinzip der schon lange bekannten hydrodynamischen Spülköpfe Rotordüsen vorgesehen, die in jedem Fall (vergleiche
1 bis
4) rückwärts zur Richtung des Düsenvortriebes gerichtete Rückstoßdüsen aufweisen, damit die Rotordüse durch den Rückstoß der aus den Rückstoßdüsen austretenden Reinigungsflüssigkeit selbsttätig in die Rohrleitung eingezogen wird. Durch solche Rückstoßdüsen wird, wie vorab bereits geschildert, ein unwirtschaftlich hoher Anteil an kinetischer Energie und an Durchflussmenge von Reinigungsflüssigkeit ausschließlich für die Vortriebsbewegung aufgebracht. Da die Erfindung auf den Einsatz solcher Rückstoßdüsen bewusst verzichtet und statt dessen eine Schiebevorrichtung vorsieht, wird die zur Rohrreinigung notwendige Menge an Wasser auf einen Bruchteil reduziert. In der Folge werden nicht nur Kosten für die Bereitstellung von ausreichend Wasser eingespart, sondern auch Investitions- und Betriebskosten, da mit kleineren und daher sparsameren Anlagen gleiche oder bessere Reinigungsleistungen erzielbar sind.
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Zudem kann die vorliegende erfindungsgemäße Rohrreinigungsvorrichtung vorteilhafterweise auch mit Punktstrahl-Rotationsdüsen kombiniert werden, die lediglich eine, an ihrer Düsenspitze gelegene, stirnseitige zentrale Austrittsöffnung für die Reinigungsflüssigkeit aufweist. Der vorwärts, in Vortriebsrichtung der Düse gerichtete rotierende Punktstrahl wird mit Hilfe einer im Düsenkörperinneren gelagerten, drehbaren Ablenkungsanordnung in Form eines Turbinenläufers erzeugt (vergleiche hierzu
DE 43 28 744 C1 ). Punktstrahl-Rotationsdüsen unterscheiden sich in ihren Strahlwinkeln und somit in ihrer Flächenabdeckung sowie in den empfohlenen Betriebsdrücken bzw. Förderleistungen. Dabei ist festgestellt worden, dass durch die Erzeugung eines konzentrierten, energiereichen Punktstrahls die Wirtschaftlichkeit erheblich gesteigert werden kann. Bereits eine im Verhältnis zur bekannten Hochdruckspültechnik geringe Förderleistung reicht hier aus, um exzellente Reinigungsergebnisse zu erzielen. So ermöglicht unter Umständen bereits der von einem häuslichen Wasserhahnanschluss bereitgestellte Wasservolumenstrom den Betrieb der erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung.
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Um die Düse schnell auswechseln zu können, was beispielsweise im Störfall oder in Anpassung an einen anderen Rohrdurchmesser notwendig ist, kann die alte Düse aus einem entsprechenden Anschlussadapter schnell gelöst und die neue Düse in diesen Anschlussadapter eingesetzt werden. Der Anschlussadapter kann beispielsweise in Form einer hohlzylindrischen Hülse ausgebildet sein, in deren Aufnahme sich die Reinigungsdüse einstecken und mittels radialer Gewindeschrauben oder Klemmstifte, die in entsprechende Bohrungen oder Nuten am Düsenumfang eingreifen, lösbar befestigen lässt. Vorteilhafterweise können auch Düsen zum Einsatz kommen, die einen im umgebenden Düsenkörper eingesteckten, die Spritzstahlgeometrie bestimmenden Düseneinsatz aufweisen. Zur Veränderung der Spritzstrahlgeometrie ist es folglich nur noch erforderlich, diesen Düseneinsatz anstatt den gesamten Düsenkörper auszuwechseln.
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Zur besseren Führung und Positionsgenauigkeit der Hochdruckreinigungsdüse im zu durchquerenden Rohrsystem sowie zur Bewältigung größerer Distanzen kann die Rohrreinigungsvorrichtung zusätzlich ein rohrgängiges Fahrwerk umfassen, auf welchem dann die Hochdruckreinigungsdüse selbst und/oder ein angrenzender Teil der Längserstreckung des Hochdruckschlauches längsfest anzubringen wäre, wobei dieses Fahrwerk hierbei vorteilhafterweise über einen integrierten Antrieb, beispielsweise Elektroantrieb, zum selbsttätigen Traversieren des Rohrsystemes verfügt.
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Das Auffinden der Verstopfungsstelle und damit das Auffinden der Position, bis zu welcher die Hochdruckreinigungsdüse im ersten erfindungsgemäßen Verfahrensschritt in das Rohr eingeschoben werden muss, wird durch den Einsatz einer Rohrinspektionskamera erleichtert, die in der nahen Umgebung der Hochdruckreinigungsdüse angebracht ist und in Richtung derselbigen zeigt. Über eine an die Kamera angeschlossene Videodatenleitung, die entlang des Hochdruckschlauchs zurück zum Einführungsort der Rohrreinigungsvorrichtung geführt ist, werden die von der Kamera aufgenommenen Videobilder des Rohrinnenraums dem Rohrreinigungstechniker an einem entsprechenden Monitor angezeigt. So kann nicht nur die Verstopfungsstelle problemlos aufgefunden und analysiert, sondern auch der Reinigungsvorgang online überwacht werden.
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Die in das Rohr einzuführenden schlauchförmigen Komponenten aus Hochdruckschlauch, Schiebeaal und Videodatenleitung sind vorteilhafterweise miteinander verbunden, beispielsweise an mehreren Punkten über entsprechende metallische Kupplungsstücke miteinander verschweißt oder verlötet. Zusätzlich können die Schläuche zum Schutz vor Verunreinigung und Beschädigung sowie zur Erzielung eines ästhetisch vorteilhaften Effekts durch Klebeband oder -folie gemeinsam schlauchförmig umwickelt oder in einer sonstigen Umhüllung geführt werden.
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Die am in das Rohr eingeführten Ende der Rohrreinigungsvorrichtung gelegene Hochdruckreinigungsdüse und die in deren Nähe eventuell vorgesehene Rohrinspektionskamera sind vorteilhafterweise über lösbare Bajonett- oder andere Arten von Schnellverbindungen mit der Schiebevorrichtung verbunden, damit die Rohrreinigungsvorrichtung je nach Anwendungsfall (z. B. Rohrdurchmesser) schnell und einfach umgebaut werden kann.
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Um das zur Mittellängsachse der Düse meist symmetrische Sprühbild optimal zur Rohrwandabreinigung auszunutzen, ist es von Vorteil, die Hochdruckreinigungsdüse zentral oder annähernd zentral innerhalb des zu reinigenden Rohres zu positionieren. Zu diesem Zweck kann eine Zentrierhilfe nach Art einer Überwurfmutter oder Überschiebehülse vorgesehen werden, die die Hochdruckreinigungsdüse am Außenumfang umgreift und im eingeführten Zustand an der Rohrinnenwandung zumindest teilweise anliegt, so dass sich die Austrittsöffnung der Hochdruckreinigungsdüse auf oder in der Nähe der zentralen Längsachse des Rohres befindet.
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Das erfindungsgemäße Rohrreinigungsverfahren bzw. die erfindungsgemäße Rohrreinigungsvorrichtung sind besonders vorteilhaft bei der Reinigung von Rohrleitungen im Hausbereich von 70 mm bis 200 mm einsetzbar. Jedoch ist es auch denkbar, mit einem solchen Verfahren bzw. einer solchen Vorrichtung Rohrleitungen und Kanäle größerer Nennweiten zu reinigen. Auch kann das Verfahren bzw. die Vorrichtung zur Reinigung von Grundkanälen, insbesondere zum Entfernen von dort eingewachsenen Busch- bzw. Baumwurzeln, eingesetzt werden.
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Die nachfolgenden Zeichnungen zeigen ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Rohrreinigungsvorrichtung in jeweils schematischen Darstellungen. Es zeigen
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1 eine vereinfachte Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Rohrreinigung mit aus der Hochdruckreinigungsdüse austretendem Reinigungsflüssigkeitsstrahl,
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2 eine vergrößerte Ansicht der Rohrreinigungsvorrichtung nach 1,
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3 eine vergrößerte Ansicht des vorderen Endabschnittes mit Hochdruckreinigungsdüse der Rohrreinigungsvorrichtung nach 1 und 2,
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4 eine vergrößerte Ansicht des Längsabschnittes der Rohrreinigungsvorrichtung nach 1 bis 3, in dem sich die Kamera befindet,
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5 eine vergrößerte Detailansicht von 4 im Ankopplungsbereich der Kamera an die übrige Rohrreinigungsvorrichtung.
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In den 1 bis 5 ist in schematischer Darstellung eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Rohrreinigungsvorrichtung 4 dargestellt. Diese Darstellungen beschränken sich der Übersichtlichkeit halber auf die Wiedergabe der vorderen Endpartie, mit der voran die Rohrreinigungsvorrichtung 4 in das zu reinigende Rohr eingeschoben wird, und verzichtet auf die Darstellung der weiteren, sich daran anschließenden Schlauchverläufe. Die Gesamtschlauchlängen hängen nämlich entscheidend von der Länge des zu reinigenden Rohres ab, und bei Rohren in Häusern und anderen Gebäuden, die einen bevorzugten Anwendungsbereich der hier angegebenen Rohrreinigungsvorrichtung 4 darstellen, können Abwasserrohrleitungen, insbesondere senkrechte Fallrohrleitungen, von bis zu 35 m mit der dargestellten Endpartie zu durchqueren sein, bis diese auf die eigentliche Verstopfungsstelle trifft. Die abgebildete Rohrreinigungsvorrichtung 4 arbeitet nach dem hydrodynamischen Prinzip, d. h. die Verstopfungen bzw. Teilverstopfungen, die insbesondere an den Innenwänden der Abwasserrohre anlagern, werden durch die darauf gelenkte kinetische Energie einer unter hohem Druck stehenden Reinigungsflüssigkeit, wie insbesondere Wasser, abgelöst und dann in diesem Flüssigkeitsstrom mit in die anschließende Straßenkanalisation fortgespült. Der notwendige Reinigungsflüssigkeitsdruck kann durch einen hier nicht dargestellten Kompressor aufgebaut werden. Falls als Reinigungsflüssigkeit Wasser verwendet wird und die Förderleistungen der Stadtwasserleitungen ausreichend sind, kann der Kompressor einfach an einen häuslichen Wasseranschluss gekoppelt werden. Das vom Kompressor mit einem bestimmten einstellbaren Druck beaufschlagte Wasser wird schließlich über eine Hochdruckschlauchleitung 2 einer Hochdruckreinigungsdüse 1 zugeführt, die das vordere Ende der Rohrreinigungsvorrichtung 4 bildet. Der eingestellte Druck hängt dabei außer von der gewählten Düsen- und Schlauchgeometrie entscheidend auch von der Art, insbesondere dem Material, des abzureinigenden Rohres ab. Bei hochfesten Stahlrohrleitungen kann mit Wasserdrücken von bis zu 300 bar im Reinigungsbetrieb gearbeitet werden, während die teilweise sehr spröden PVC-Rohrleitungen im Hausbereich bei der Reinigung nur reduzierten Wasserdrücken von bis zu maximal 150 bar ausgesetzt werden sollten. Diese in Relation zu bekannten hydrodynamischen Rohrspülverfahren hohen Betriebsdrücke haben den Vorteil, dass nur sehr geringe Mengen an Reinigungsflüssigkeit benötigt werden. Während bei den bekannten hydrodynamischen Rohrspülverfahren wegen der gleichzeitig zum Vortrieb und zur Reinigung benötigten hohen Wasserdurchflussmengen auch entsprechend große Wassermengen vorzuhalten sind, die zum Einsatzort entweder im Tanklastwagen transportiert oder einem Hydranten entnommen und dann mit großen und leistungsstarken Pumpen dem Spülkopf zugeführt werden müssen, genügt bei der hier beschriebenen erfindungsgemäßen Rohrreinigungsvorrichtung 4 wegen den vergleichsweise geringen Durchflussmengen bereits das Mitführen eines kleinen Kompressors, der an jeden beliebigen häuslichen Wasseranschluss gekoppelt werden kann. Dies macht die dargestellte Rohrreinigungsvorrichtung 4 bei gleichzeitig verbesserten Reinigungsresultaten nicht nur platzsparender sondern auch erheblich energiesparender als bekannte Rohrreinigungsvorrichtungen. Sollte die aus dem häuslichen Wasseranschluss verfügbare Wassermenge nicht reichen, so kann die erforderliche Wassermenge auch mittels eines Behälters bereit gestellt werden, der aufgrund der geringen benötigten Wassermengen relativ klein dimensioniert sein kann.
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Wie in 1 und insbesondere 3 erkennbar ist, handelt es sich bei dieser Hochdruckreinigungsdüse 1 um eine Punktstrahl-Rotationsdüse, die an ihrer Spitze stirnseitig eine zentrale Öffnung 11 aufweist, aus der die Reinigungsflüssigkeit in einem einzigen konzentrierten und somit energiereichen Punktstrahl 3 austritt. Der Winkel α, unter welchem der erzeugte Punktstrahl 3 in Bezug zur Längsachse der Hochdruckreinigungsdüse 1 die stirnseitige zentrale Austrittsöffnung 11 verlässt, wird als Strahlwinkel bezeichnet und beträgt je nach verwendeter Düsengeometrie 15° bis 45°. Dieser schräg austretende Punktstrahl 3 ist aber nun keineswegs stationär in eine einzige Austrittsrichtung gerichtet, sondern er wandert unter Beibehaltung des Strahlwinkels α, so dass sich als Sprühbild eine geschlossene Kreislinie ergibt, bis der Punktstrahl 3 wieder seine Ausgangsposition erreicht. Der erfindungsgemäßen Rohrreinigungsvorrichtung 3 können jedoch auch Punktstrahl-Rotationsdüsen 1 mit anderen Sprühbildern aufgesetzt werden, die beispielsweise eine elliptische Linie, eine kreisförmige Wendellinie oder andere geschlossene Linien besprühen. Mit solchen rotierenden Punktstrahlen 3 kann vorteilhafterweise der gesamte Innenumfang des verschmutzten Rohrabschnittes abgereinigt werden, falls der Abstand von der Austrittsöffnung 11 an der Düsenspitze bis zu dem (teil)verstopfte Rohrquerschnitte an den Strahlwinkel α der Rotationsdüse 1 derart angepasst ist, dass sich auf dieser Distanzstrecke der Punktstrahl 3 auf einen Sprühkreisdurchmesser d aufweitet, der in etwa dem Rohrinnendurchmesser entspricht.
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Zu diesem Zweck wird im praktischen Anwendungsfall der Rohrreinigung die erfindungsgemäße Rohrreinigungsvorrichtung 4 mit der Hochdruckreinigungsdüse 1 voran bei abgeschaltetem Kompressor zunächst so weit in das (teil)verstopfte Rohr eingeschoben, bis die Hochdruckreinigungsdüse 1 die Verstopfungsstelle erreicht. Würde man in dieser Anschlagstellung nun den Kompressor einschalten, d. h. die Reinigungsdüse 1 mit Hochdruckflüssigkeit beaufschlagen, dann würde – wenn überhaupt – nur ein geringfügiger Innendurchmesser des (teil)verstopften Rohres durch den Punktstrahl 3 wieder frei gelegt. Für eine effektive Reinigung muss die Rohrreinigungsvorrichtung 4, das bedeutet insbesondere die Hochdruckreinigungsdüse 1, von der Verstopfungsstelle entfernt werden, bevor der Reinigungsbetrieb starten kann. Im Gegensatz zu den bekannten, sich nach dem Rückstoßprinzip selbsttätig durch das zu reinigende Rohr ziehenden Spülköpfen mit schräg nach rückwärts gerichteten Austrittsöffnungen erzeugt die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung 4 nur einen schräg nach vorne, d. h. in Einschubrichtung gerichteten Reinigungsstrahl 3. Die erfindungsgemäße Rohrreinigungsvorrichtung 4 muss daher mittels einer Schiebevorrichtung 5 aktiv in das zu reinigende Rohr vorgeschoben werden. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird als Schiebevorrichtung 5 ein GFK-Schiebeaal 7 verwendet, der sich beispielsweise von einer nicht dargestellten Schlauchhaspel abrollen lässt und der sich entlang des Hochdruckschlauchs 2 bis kurz vor das durch die Reinigungsdüse 1 gebildete Ende der Rohrreinigungsvorrichtung 4 erstreckt. Zum Einschieben der Reinigungsdüse 1 in das zu reinigende Rohr wird der Rohrreinigungstechniker nun manuell den Schiebeaal 7 in die Rohrleitung hineindrücken, so dass die Reinigungsdüse 1 langsam durch das Rohrleitungsnetz nach vorne rutscht. Bei Beendigung des Reinigungsvorgangs wird der Techniker die Vorrichtung 4 dann über den Schiebeaal 7 wieder zur Startöffnung hin herausziehen. Damit über den Schiebeaal 7 überhaupt eine Schiebe- bzw. Ziehkraft auf den Hochdruckschlauch 2 und die daran angeschlossene Reinigungsdüse 1 übertragen werden kann, ist selbstverständlich eine längskraftschlüssige Verbindung von Schiebeaal 7 und Hochdruckschlauch 4 notwendig. Zum einen ist diese Verbindung dadurch realisiert, dass über den Großteil ihrer Längserstreckungen Schiebeaal 7 und Hochdruckschlauch 2 durch eine gemeinsame schlauchförmige Ummantelung 12, beispielsweise aus Klebeband, Klebefolie oder einem Schrumpfschlauch, miteinander verbunden sind. Diese Ummantelung 12 schützt außerdem die Schläuche 2, 7, 10 vor Beschädigungen und Verschmutzungen im rauen Reinigungsbetrieb und schafft darüber hinaus den ästhetisch vorteilhaften Eindruck, dass es sich in diesem Bereich um einen einzigen kompakten Schlauch handelt. Zum anderen wird die längskraftschlüssige Verbindung durch eine an das Ende des Schiebeaals 7 über ein Kupplungsstück 13 angeschlossene Druckfeder 8 erreicht, die wiederum in einer metallischen Spitze 14 endet, die an eine Aufnahmehülse 6 der Reinigungsdüse 1 angeschweißt ist. Das Kupplungsstück 13 zwischen Schiebeaal 7 und Druckfeder 8 besteht aus einer am Schiebeaalende befestigten Überschiebehülse mit zwei radialen Öffnungen 15, wobei in diese Überschiebehülse eine am Anfang der Druckfeder 8 befestigte Einschiebehülse mit zwei federnden Druckknöpfen 16 eingeschoben wird, die beim Erreichen der endgültigen, arretierten Verbindungsposition schließlich in die Öffnungen 15 der Überschiebehülse federnd einrasten. Diese Druckfeder 8 erfüllt aber neben der zusätzlichen längskraftschlüssigen Verbindung von Schiebeaal 7 und Hochdruckschlauch 2 bzw. -reinigungsdüse 1 noch eine weitere Funktion. Diese besteht darin, dass aufgrund der im Vergleich zum GFK-Schiebeaal 7 größeren Elastizität und Flexibilität der Druckfeder 8 auch die parallel zu dieser Druckfeder 8 verlaufende Endpartie der übrigen Rohrreinigungsvorrichtung 4, insbesondere der Anschlussbereich der Reinigungsdüse 1, eine größere Biegeflexibilität aufweist, wodurch sich die Reinigungsdüse 1 leichter in gekrümmte Rohrzonen, wie Rohrabzweigungen, Rohrbögen, Rohrverengungen etc., vorschieben lässt.
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Wie insbesondere der 3 zu entnehmen ist, ist die Reinigungsdüse 1 nicht direkt, sondern über eine zwischengeschaltete hülsenförmige Aufnahme 6 an den Hochdruckschlauch 2 gekoppelt. In diese als Anschlussadapter dienende Aufnahmehülse 6 lässt sich je nach vorliegender Verstopfungssituation, die z. B. durch den Rohrdurchmesser, das Verstopfungsmaterial oder die Verstopfungsabmessung charakterisiert ist, eine entsprechend angepasste Reinigungsdüse 1 schnell und einfach ein- und wieder ausbauen. Zum Ausbau müssen lediglich drei am Umfang der Aufnahmehülse 6 verteilte, radial durchgehende Madenschrauben 17, die in entsprechende radiale Öffnungen oder Nuten eines Einsteckfortsatzes der Reinigungsdüse 1 eingreifen, gelöst werden, bevor die Düse 1 herausgezogen und eine neue Düse in die Aufnahmehülse 6 eingesteckt werden kann.
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Als weiteres Hilfsmittel, um die Verstopfung im Rohr zunächst auffinden und den Reinigungsvorgang dann online überwachen bzw. das Reinigungsergebnis kontrollieren zu können, umfasst die dargestellte Ausführungsform der Rohrreinigungsvorrichtung 4 eine Kamera, die über eine am Kamerakopf 9 angeschlossene Videodatenleitung 10 das aufgenommene Videosignal zur Anzeige an eine nicht dargestellte TV-Einheit überträgt. Der Anschlussbereich des Kamerakopfes 9 ist in 4 und 5 besonders deutlich zu erkennen. Über eine an das Kupplungsstück 13 von Druckfeder 8 und Schiebeaal 7 angeschweißte Nebenhülse 18 ist der Kamerakopf 9 ebenfalls mit dem Schiebeaal 7 längskraftschlüssig verbunden. Diese Nebenhülse 18 ist hierzu wiederum mit dem Ende des Kamerakopfes 9 verschweißt. Die rückseitig an den Kamerakopf 9 angeschlossene Videodatenleitung 10 ist zudem ebenfalls in die schlauchförmige Ummantelung 12 eingebracht.
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Bei der in den 1 bis 5 dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Rohrreinigungsvorrichtung 4 stimmt die Einschieberichtung mit der Fließrichtung des Rohres überein, da der Reinigungsstrahl 3 vorwärts, d. h. in Einschieberichtung gerichtet ist und die Reinigungsflüssigkeit somit in Fließrichtung des Rohres ablaufen kann. Steht aber aus verschiedenen Gründen, beispielsweise weil das Hineinschieben in Fließrichtung wegen der Nicht-Anwesenheit der betreffenden Mietpartei nicht möglich ist, nur der Weg durch das (teil)verstopfte Rohr entgegen seiner Fließrichtung, also bei einer Fallrohrleitung etwa durch einen entsprechenden Kelleranschluss von unten nach oben im Gebäude, zur Verfügung, dann wäre eine solche Vorrichtung 4, wie in den 1 bis 5 dargestellt, mit dem Nachteil behaftet, dass die Reinigungsflüssigkeit entgegen der Fließrichtung eventuell aus den Abwasserrohranschlüssen der Wohnungen austreten könnte. Daher sollte die Reinigungsvorrichtung 4 in Relation zum Rohr immer so orientiert sein, dass ihr aus der Reinigungsdüse 1 tretender Reinigungsflüssigkeitsstrahl 3 in Fließrichtung des Rohres weist. Zum Hineinschieben entgegen der Fließrichtung des Rohres wird die Rohrreinigungsdüse 1 bzw. ihr Anschlussadapter 6 daher über einen 180°-Rohrbogen an den Hochdruckschlauch 2 angeschlossen.
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Um die im Reinigungsbetrieb wirkenden Rückstoßkräfte besser auffangen zu können bzw. um die Führung der Reinigungsdüse 1 im Rohr zu verbessern, kann die Schiebevorrichtung 5 auch durch zwei oder mehr Schiebeaale 7 und/oder daran anschließende Druckfedern 8 gebildet sein. Die hier dargestellte und beschriebene Verbindungskonfiguration von Schiebeaal 7, Druckfeder 8, Kamerakopf 9, Videodatenleitung 10 und Rotationsdüse 2 ist keineswegs einschränkend zu verstehen. Anwendbar wäre vielmehr jede form- oder kraftschlüssige Schnellverbindungsart, beispielsweise auch durch einfach demontierbare Bajonett- oder Rastverbindungen, die eine baukastenmäßige Zerlegung der Einzelkomponenten nach Gebrauch und einen schnellen Wiederzusammenbau an einer neuen Einsatzstelle gestatten würden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 1165945 B [0008]
- DE 19703317 A1 [0008]
- DE 29513288 U1 [0008]
- DE 29904362 U1 [0022]
- DE 4328744 C1 [0023]
