-
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verteilung von Gasen in Flüssigkeiten, umfassend: ein Belüftungselement aus Kunststoff mit einer Oberseite und mit einer mit der Oberseite verbundenen Unterseite, ein Stützelement, und einen Gaseinlass, wobei das Belüftungselement wenigstens einen durch den Gaseinlass mit Gas befüllbaren Hohlraum aufweist, wobei das Belüftungselement wenigstens im Bereich der Oberseite Löcher, Perforationen oder dergleichen als Gasauslass aufweist, wobei das Stützelement in dem Hohlraum des Belüftungselements angeordnet ist, und wobei die Breite des Stützelements größer ist als seine Höhe.
-
Der Ablauf von vielen biologischen oder chemischen Prozessen wird neben anderen Faktoren auch durch den Gasgehalt der an den Prozessen beteiligten Flüssigkeiten bestimmt. Die Löslichkeit von Gasen in Flüssigkeit hängt von mehreren Parametern, beispielsweise der Temperatur und dem Druck ab. Bis zum Erreichen einer Sättigungsgrenze kann daher der Gasgehalt von Flüssigkeiten beeinflusst und variiert werden. Hierzu sind unterschiedliche Lösungen bekannt. Ein Teil dieser Lösungen betrifft die Verteilung von Gasen in Flüssigkeiten zur Erhöhung des Gasgehalts der Flüssigkeit. Beispielsweise bei der Fischzucht oder bei Kläranlagen wird ein hoher Sauerstoffgehalt des Wassers angestrebt, wozu die Becken belüftet werden. Bei der Belüftung von Flüssigkeiten wird allgemein versucht, besonders viele, kleine Luftblasen zu erzeugen und diese gleichmäßig innerhalb der Flüssigkeit zu verteilen, da auf diese Weise die Grenzfläche zwischen Luft und Wasser größer ist als bei wenigen großen Luftblasen und die Luft sich besonders gut in dem Wasser lösen kann (Diffusion).
-
Zur Verteilung von Gasen in Flüssigkeiten, insbesondere zur Belüftung von Flüssigkeiten sind unterschiedliche Lösungen bekannt. Aus der
WO 2007/051150 A2 ist beispielsweise eine flächige Belüftungsmatte aus Kunststoff bekannt. Die Belüftungsmatte besteht aus einer perforierten Oberfolie und aus einer Unterfolie, die durch Kleb- oder Schweißverfahren derart miteinander verbunden sind, dass sich zwischen der Oberfolie und der Unterfolie mehrere längliche Hohlräume oder Kammern ausbilden. Die Belüftungsmatte weist daher – abgesehen von der Perforation – Ähnlichkeiten mit einer Luftmatratze auf. Zur Belüftung von Flüssigkeiten kann die Belüftungsmatte in einen Rahmen gespannt werden, der beispielsweise auf den Boden eines Wasserbeckens gestellt wird. Aufgrund der flächigen Ausbildung der Belüftungsmatten kann eine gleichmäßige Blasenverteilung erreicht werden. Um größere Flächen zu belüften, können mehrere hinter- und nebeneinandergelegte Belüftungsmatten miteinander verbunden werden.
-
Die aus der
WO 2007/051150 A2 bekannten Belüftungsmatten haben den Nachteil, dass die verklebten oder verschweißten Nähte Schwachstellen darstellen. Da sich die Oberfolie zum Öffnen der Löcher ausdehnen muss, besteht die Gefahr, dass die Belüftungsmatte dem hohen Innendruck im Bereich der Schweiß- oder Nahtstellen nicht standhält. Insbesondere kann es in der Nähe der Schweißnähte zu Rissen kommen, da sich die Folien in diesem Bereich stark dehnen, während im Bereich der Schweißnaht selbst fast keine Dehnung erfolgen kann. Dies hat zur Folge, dass die Folie im Bereich der Schweiß- oder Nahtstellen aufreißt und die Belüftungsmatte ausfällt. Ein weiterer Nachteil liegt darin, dass die Herstellung derartiger Belüftungsmatten aufwändig und teuer ist, da beispielsweise Ultraschall- oder Hochfrequenzschweißgeräte zum Verschweißen von Oberfolie und Unterfolie benötigt werden.
-
Zur Belüftung von Flüssigkeiten sind zudem so genannte „Rohrbelüfter” bekannt, die beispielsweise in der
DE 20 2006 004 514 U1 beschrieben werden. Hierbei handelt es sich um einen flexiblen, perforierten Kunststoffschlauch, der über ein zylindrisches Rohr geschoben wird, das als Stützrohr dient. Der Umfang des perforierten Schlauches ist nur geringfügig größer als der Umfang des Stützrohres, so dass die perforierte Schlauchwand dicht am Stützrohr anliegt. An beiden Enden wird der perforierte Schlauch gegenüber dem Stützrohr abgedichtet. Über eine in dem Stützrohr vorgesehene Öffnung kann von innen über eine Leitung oder einen Schlauch Luft zugeführt werden, so dass sich der perforierte Schlauch von dem Stützrohr abhebt und ausdehnt. Aus den zahlreichen kleinen Löchern des flexiblen Schlauches kann die Luft in Gestalt von kleinen Blasen austreten.
-
Die bekannten Rohrbelüfter haben den Nachteil einer für die Belüftung größerer Flächen ungeeigneten Blasenverteilung. Die zylindrische Form des Stützrohres und des flexiblen Schlauches haben zwar den Vorteil einer gleichmäßigen Ausdehnung bei Druckbelastung. Ein Nachteil von kreisförmigen Querschnitten liegt jedoch darin, dass die Luft in radialer Richtung aus dem Schlauch austritt, weshalb ein Teil der Luft auch nach unten und zur Seite austritt. Es ist daher mit kreisförmigen Querschnitten nicht möglich, die Blasen gleichmäßig über eine ebene Fläche, beispielsweise über den Boden eines Wasserbeckens zu verteilen. Ein weiterer Nachteil von Rohrbelüftern mit zylindrischen Stützrohren liegt darin, dass das Stützrohr einen Hohlraum aufweist. Die in dem Hohlraum vorhandene Luft erzeugt einen Auftrieb und erschwert daher die Montage der Rohrbelüfter unter Wasser. Um diesen Nachteil auszugleichen, werden die Hohlräume oftmals mit Beton, Sand oder dergleichen befüllt. Hierdurch ergibt sich jedoch ein weiterer Nachteil, denn die Herstellung und der Transport der Rohrbelüfter werden durch die Befüllung aufwändiger und teurer. Schließlich liegt ein weiterer Nachteil von Rohrbelüftern in der aufwändigen Verrohrung. Jeder einzelne Rohrbelüfter muss einen eigenen Luftanschluss haben und ist daher nur einseitig eingespannt. Rohrbelüfter haben zudem oftmals sehr hohe Auftriebskräfte (bei nicht befülltem Hohlraum) oder sehr hohe Abtriebskräfte (z. B. bei Betonbefüllung). Beides führt in Verbindung mir der einseitigen Einspannung zu sehr hohen Drehmomentbelastungen, so dass sehr stabile und somit sehr teure Verrohrungen installiert werden müssen.
-
Aus der
DE 195 16 395 A1 sind eine Vorrichtung zum Begasen einer Flüssigkeit sowie ein Verfahren zum Betrieb einer Kläranlage bekannt. In der
DE 198 36 291 A1 wird ein Verfahren zur Herstellung von Vorrichtungen zum Belüften von Wasser beschrieben. Die
DE 44 21 211 C2 zeigt eine Belüftungsvorrichtung. Diese Vorrichtungen weisen keine massiven Stützelemente auf, sondern haben große Hohlräume, die mit dem Nachteil eines erhöhten Auftriebs verbunden sind.
-
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte und zuvor näher beschriebene Vorrichtung derart auszugestalten und weiterzubilden, dass auf kostengünstige Weise eine gleichmäßige und zuverlässige Belüftung größerer Wasserflächen ermöglicht wird.
-
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 dadurch gelöst, dass das Stützelement massiv ist und keine Hohlräume aufweist.
-
Indem erfindungsgemäß die Breite des Stützelements größer ist als seine Höhe, wird auch das Belüftungselement derart geformt, dass seine Breite größer ist als seine Höhe. Denn die Form des Belüftungselements wird durch das Stützelement bestimmt, da das Stützelement in dem Hohlraum des Belüftungselements angeordnet ist. Erfindungsgemäß sollen also insbesondere keine Stützelemente mit kreisförmigem oder quadratischem Querschnitt verwendet werden. Stattdessen sollen flächige Stützelemente verwendet werden. Bisher wurden bei Belüftern insbesondere kreisförmige Querschnitte angestrebt („Rohrbelüfter”), da die flexiblen Belüftungselemente bei steigendem Innendruck ohnehin bestrebt sind, die Form einer Kugel – also einen kreisförmigen Querschnitt – anzunehmen. Mit anderen Worten haben sich kreisförmige Querschnitte als besonders formbeständig bei hohem Innendruck erwiesen. In Abkehr von dieser Erkenntnis schlägt die Erfindung einen anderen Weg ein: Um größere Wasserflächen gleichmäßig belüften zu können, wird das Belüftungselement durch das Stützelement bewusst in eine flächige Form gezwängt und weitgehend daran gehindert, sich ballonförmig auszudehnen. Ein weiterer Vorteil einer flächigen Ausdehnung des Stütz- und Belüftungselements liegt darin, dass die Oberseite des Belüftungselements nicht mehr gekrümmt bzw. gebogen ist, sondern nahezu eben und somit parallel zur Wasseroberfläche verlaufen kann. Dies erlaubt einen gezielten Austritt der Luftblasen in die gewünschte Richtung, nämlich in Richtung der Wasseroberfläche. Schließlich erlaubt ein flächiges Stützelement eine besonders flache Bauform der Vorrichtung. Dies hat den Vorteil, dass die Vorrichtung sehr dicht am Boden eines Beckens montiert werden kann, so dass die aus der Vorrichtung austretenden Luftblasen besonders lange im Wasser verbleiben.
-
Zur weiteren Verbesserung des Stützelements wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass das Stützelement massiv ist und keine Hohlräume aufweist. Dies hat den Vorteil, dass der Auftrieb der Vorrichtung verringert wird, so dass die Montage an dem Boden eines Wasserbeckens leicht möglich ist. Insbesondere kann auf eine aufwändige Befüllung von Hohlräumen mit Beton, Sand oder dergleichen verzichtet werden, die bei Rohrbelüftern mit zylindrischen Rohren regelmäßig notwendig ist.
-
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Stützelement eine höhere Steifigkeit aufweist als das Belüftungselement, insbesondere als die Oberseite und die Unterseite des Belüftungselements. Je größer der Unterschied zwischen der Steifigkeit von Stützelement und Belüftungselement ist, desto stärker wird die Form der Vorrichtung durch das steifere der beiden Bauteile bestimmt. Nach dieser Ausgestaltung wird angestrebt, dass das Stützelement steifer ist als das Belüftungselement. Dies hat den Vorteil, dass ein sehr biegeweiches, flexibles Material für das Belüftungselement gewählt werden kann, dessen Form weitgehend durch das steife Stützelement bestimmt wird.
-
Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass das Stützelement eine Platte aus Kunststoff oder Metall ist. Platten haben den Vorteil, dass sie trotz sehr geringer Dicke eine große flächige Ausdehnung aufweisen können. Auf diese Weise kann mit geringem Materialeinsatz und niedrigen Kosten eine große Wasserfläche belüftet werden. Die geringe Dicke hat zudem den Vorteil, dass eine sehr geringe Bauhöhe erreicht werden kann, so dass die Vorrichtungen platzsparend auf dem Boden eines Beckens montiert werden kann und nicht mit anderen Anlagen, beispielsweise der Rühranlage eines Klärbeckens, kollidiert. Metallplatten haben eine sehr hohe Steifigkeit; Kunststoffplatten sind preiswert und auch unter Wasser lange einsetzbar.
-
In Bezug auf die Abmessungen ist nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung vorgesehen, dass die Höhe des Stützelements im Bereich von 1 mm bis 4 mm liegt und dass die Breite des Stützelements wenigstens 5 cm, insbesondere wenigstens 8 cm beträgt. Nach dieser Ausbildung wird also angestrebt, dass die Breite des Stützelements wesentlich größer ist als seine Höhe. Vorzugsweise ist die Breite des Stützelements wenigstens 10 mal, insbesondere wenigstens 30 oder wenigstens 50 mal so groß wie seine Höhe. Je größer das Breiten-/Höhenverhältnis ist, desto stärker können die zuvor beschriebenen Vorteile von flächigen Stützelementen, beispielsweise die Belüftung großer Wasserflächen bei geringem Materialeinsatz, ausgenutzt werden.
-
Gemäß einer Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Breite des Stützelements wenigstens 80%, insbesondere wenigstens 90% der Breite des Belüftungselements beträgt. Sofern das Belüftungselement einen umlaufenden Querschnitt aufweist – wie etwa bei einem Schlauch – kann anstelle der Breite präziser von einem Umfang des Belüftungselements gesprochen werden. In diesem Fall ist vorgesehen, dass die Breite des Stützelements wenigstens 40%, insbesondere wenigstens 45% des Umfangs des Belüftungselements beträgt. Durch die genannten Verhältnisse der Dimensionen von Stützelement und Belüftungselement sitzt das Belüftungselement sehr eng auf dem Stützelement und wird von diesem sehr weit in seitlicher Richtung aufgespannt, so dass das Belüftungselement annähernd seine maximale Breite erreicht. Auch dies dient dem Zweck, mit begrenztem Materialeinsatz eine möglichst große Wasserfläche belüften zu können. Zudem kann durch die straffe Aufspannung des Belüftungselements eine nahezu ebene Oberfläche erreicht werden, wodurch die Luftblasen gezielt in Richtung der Wasseroberfläche austreten können.
-
Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass das Belüftungselement aus einer Kunststofffolie hergestellt ist. Insbesondere kann das Belüftungselement aus PUR (Polyurethan), EPDM (Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk), Gummi oder Silikon hergestellt sein. Kunststofffolien zeichnen sich durch eine hohe Flexibilität aus und können daher durch das Stützelement in unterschiedlichste Formen gebracht werden. Zudem sind Kunststofffolien preiswert und auch unter Wasser lange haltbar. Schließlich können Kunststofffolien nach ihrer Herstellung besonders leicht mit Perforationen, Löchern oder dergleichen versehen werden, durch die die Luft in Form von kleinen Bläschen aus dem Belüftungselement austreten soll.
-
Nach einer weiten Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Oberseite und die Unterseite des Belüftungselements nahtlos miteinander verbunden sind. Durch nahtlose Belüftungselemente wird die Druckbeständigkeit erhöht. Zudem entfallen die Kosten für Schweiß- oder Klebverfahren, mit denen die Oberseite und die Unterseite üblicherweise miteinander verbunden werden. Nahtlose Belüftungselemente können beispielsweise durch Extrusionsverfahren erhalten werden.
-
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Belüftungselement ein Schlauch ist. Dies hat den Vorteil einer einfachen und preiswerten Herstellbarkeit sowie einer variablen Gestaltung der Länge. Zudem müssen Schläuche nur an den beiden Enden abgedichtet werden und sind im Übrigen regelmäßig bereits wasserdicht. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass sich das Stützelement einfach in einen Schlauch einschieben lässt. Zudem können dehnbare Schläuche durch das Stützelement auch in eine Form gebracht werden, die von dem klassischen kreisförmigen Querschnitt abweicht.
-
In weiterer Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die beiden Enden des Schlauches durch eine Klemme, insbesondere durch eine Metallklemme luftdicht verschlossen sind. Durch Klemmen können die Enden des Schlauches entweder direkt zusammengepresst werden oder von beiden Seiten auf das Stützelement gepresst werden, um das Schlauchende abzudichten. Um die Abdichtung zu verbessern und um die Schlauchenden nicht zu beschädigen, können die Klemmen mit einem flexiblen Material, beispielsweise Gummi, als Dichtelement bestückt sein. Das Dichtelement kann als Rundschnur oder Flachdichtung ausgestaltet sein. Vorzugsweise werden die Klemmen mit Schrauben gespannt. Zudem können die Klemmen Durchgangslöcher aufweisen, um die gesamte Vorrichtung über die Klemmen an einem Untergrund zu befestigen.
-
Zu dieser Ausbildung der Erfindung wird weiter vorgeschlagen, dass der Gaseinlass der Vorrichtung im Bereich der Klemme angeordnet ist. Insbesondere kann die Klemme selbst einen Gaseinlass aufweisen. Hierbei kann es sich beispielsweise um eine Ausnehmung handeln, durch die ein Schlauch in das Belüftungselement hineingeführt werden kann.
-
Alternativ zu dieser Ausbildung ist vorgesehen, dass die beiden Enden des Schlauches durch ein Endstück aus Kunststoff, insbesondere aus thermoplastischem Polyurethan, luftdicht umschlossen sind. Vorzugsweise handelt es sich um ein gegossenes oder gespritztes Endstück. Hierzu werden das Belüftungselement und ggf. das Stützelement an ihren zu verschließenden Enden in eine Guss- oder Spritzform gehalten, die dann mit heißem, (zäh-)flüssigem Kunststoff befüllt wird. Nach einem Abkühlvorgang ist der Kunststoff ausgehärtet und das Ende des Schlauches ist luftdicht versiegelt. Mit anderen Worten werden die Schlauchenden mit Kunststoff umspritzt oder umgossen. Die Endstücke können vorzugsweise eine ebene Unterseite aufweisen, so dass die Endstücke gleichzeitig als Füße genutzt werden können, über die die Vorrichtung auf einen Untergrund, beispielsweise den Boden eines Wasserbeckens, gestellt werden kann.
-
Zu dieser Ausbildung wird weiter vorgeschlagen, dass der Gaseinlass der Vorrichtung in das Endstück integriert ist. Der Gasanschluss kann in das Endstück integriert werden, indem ein Kern in die Guss- oder Spritzform eingelegt wird, der der Form des Gasanschlusses entspricht und nach dem Aushärten des Kunststoffes wieder aus dem Endstück entfernt wird. Neben dem Gasanschluss kann auch ein Gewindeanschluss für einen Schlauch in das Endstück integriert werden. Alternativ kann auch der Schlauch oder die Leitung, über die die Vorrichtung mit Gas versorgt wird, umgossen bzw. umspritzt werden und somit in das Endstück integriert werden. Die Integration des Gasanschlusses oder anderer Bauteile in das Endstück hat den Vorteil einer besonders zuverlässigen Abdichtung auch bei hohen Drücken.
-
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Unterseite des Belüftungselements luftdicht ist und insbesondere keine Löcher, Perforationen oder dergleichen aufweist. Dies hat den Vorteil, dass die gesamte Luft über die perforierte Oberseite des Belüftungselements aus der Vorrichtung austritt, wodurch eine besonders gleichmäßige Bläschenverteilung erreicht werden kann. Zudem wird durch eine luftdichte Unterseite verhindert, dass sich große Luftblasen auf der Unterseite der Vorrichtung bilden und diese durch ihren Auftrieb an die Wasseroberfläche drücken. Schließlich hat ein unperforierter Bereich eine höhere Steifigkeit als ein perforierter Bereich, so dass die Dehnung an der Unterseite geringer ist als an der Oberseite. Dies hat den Vorteil, dass sich die Oberseite bei Innendruck stärker wölbt als die Unterseite, wodurch eine noch bessere Verteilung der Luftblasen an der Oberseite erreicht werden kann.
-
Gemäß einer weiteren Lehre der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Oberseite des Belüftungselements perforierte Bereiche aufweist, die von luftdichten Streifen unterbrochen werden, die in Längs- und/oder Querrichtung des Belüftungselements verlaufen. Auch dies hat den Effekt, dass sich die Oberseite in den weniger steifen, perforierten Bereichen stärker nach außen wölbt als im Bereich der steiferen luftdichten Streifen. Dies hat wiederum den Vorteil einer besseren Verteilung der Luftblasen.
-
Schließlich wird in weiterer Ausbildung der Erfindung vorgeschlagen, eine Schiene zur Aufnahme und Versteifung der Vorrichtung vorzusehen. Durch die Schiene kann die Steifigkeit der Vorrichtung erhöht werden. Dies hat insbesondere bei sehr langen Vorrichtungen oder bei Vorrichtungen mit biegeweichen Stützelementen den Vorteil, unkontrollierte Verformungen bei hohem Innendruck oder starker Wasserströmung zu verhindern. Die Schiene kann dauerhaft auf dem Boden eines Wasserbeckens befestigt sein, so dass das Belüftungselement mit dem Stützelement bei Bedarf in die Schiene geklemmt werden kann. Alternativ kann die Schiene auch gemeinsam mit dem Belüftungselement und dem Stützelement montiert und demontiert werden.
-
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer lediglich ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
-
1 einen aus dem Stand der Technik bekannten Rohrbelüfter,
-
2a eine erste Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Verteilung von Gasen in Flüssigkeiten in perspektivischer Darstellung,
-
2b die Vorrichtung aus 2a im Querschnitt entlang der in 2a eingezeichneten Schnittebene IIb-IIb,
-
3a eine zweite Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Verteilung von Gasen in Flüssigkeiten in perspektivischer Darstellung,
-
3b die Vorrichtung aus 3a im Längsschnitt entlang der in 3a eingezeichneten Schnittebene IIIb-IIIb,
-
4a eine erste alternative Ausgestaltung eines Belüftungselements für eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Verteilung von Gasen in Flüssigkeiten in perspektivischer Darstellung, und
-
4b eine zweite alternative Ausgestaltung eines Belüftungselements für eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Verteilung von Gasen in Flüssigkeiten in perspektivischer Darstellung.
-
1 zeigt einen aus dem Stand der Technik bekannten Rohrbelüfter
1. Der in
1 dargestellte Rohrbelüfter
1 entspricht weitgehend dem in
3 der
DE 20 2006 004 514 U1 gezeigten Rohrbelüfter. Der Rohrbelüfter
1 umfasst ein zylindrisches Rohr
2, über das ein perforierter Schlauch
3 geschoben ist. An beiden Enden des Rohrbelüfters
1 sind Scheiben
4 mit Aufnahmen
5 vorgesehen, die den Schlauch
3 aufnehmen und gegenüber dem Rohr
2 abdichten. Über eine Leitung
6 kann Luft in eine Verteilkammer
7 einströmen und sich von dort über radiale Bohrungen
8 in den Zwischenraum zwischen dem Rohr
2 und dem perforierten Schlauch
3 verteilen. Bei ausreichend hohem Innendruck kann die Luft durch die in dem Schlauch
3 vorgesehenen Löcher aus dem Rohrbelüfter
1 austreten. Der Rohrbelüfter
1 weist schließlich einen Hohlraum
9 auf, der mit Beton befüllt ist.
-
In 2a ist eine erste Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 zur Verteilung von Gasen in Flüssigkeiten in perspektivischer Darstellung gezeigt. Die Vorrichtung 10 umfasst ein Belüftungselement 11, das bei der in 2 beispielhaft dargestellten Vorrichtung 10 als Kunststoffschlauch ausgebildet ist. Die Vorrichtung 10 umfasst zudem ein Stützelement 12, das bei der dargestellten Vorrichtung 10 eine Kunststoffplatte ist. Das Stützelement 12 ist in dem Belüftungselement 11 angeordnet und bestimmt dessen Form. Das Belüftungselement 11 weist eine perforierte Oberseite 13 und eine luftdichte, nicht perforierte Unterseite 14 auf. An den beiden Enden der Vorrichtung 10 ist das Belüftungselement 11 gegenüber dem Stützelement 12 durch Metallklemmen 15 abgedichtet. Hierzu können die Metallklemmen 15 Dichtungen, insbesondere Gummidichtungen aufweisen.
-
Eine der Klemmen 15 weist einen Lufteinlass 16 auf, durch den eine Leitung 17 von außen in einen – in 2a nicht dargestellten – Hohlraum 18 geführt wird, der sich zwischen dem Belüftungselement 11 und dem Stützelement 12 bildet. Die Vorrichtung wird durch zwei Schienen 19 versteift und an dem Untergrund, beispielsweise dem Boden eines Wasserbeckens, fixiert.
-
2b zeigt die Vorrichtung 10 aus 2a im Querschnitt entlang der in 2a eingezeichneten Schnittebene IIb-IIb. Die bereits im Zusammenhang mit 2a beschriebenen Bereiche sind in 2b und allen weiteren Figuren mit entsprechenden Bezugszeichen versehen. Bei der in 2b gewählten Darstellung ist deutlich erkennbar, dass das als nahtloser Schlauch ausgebildete Belüftungselement 11 das Stützelement 12 vollständig umschließt und dass sich sowohl zwischen der Oberseite 13 und dem Stützelement 12 als auch zwischen der Unterseite 14 und dem Stützelement 12 Hohlräume 18 ausbilden, die mit Druckluft gefüllt werden können.
-
Das Stützelement 12 bzw. die in 2b dargestellte rechteckige Querschnittsfläche des Stützelements 12 weist eine Breite B und eine Höhe H auf, wobei die Breite B erkennbar größer ist als die Höhe H. Bevorzugt beträgt die Breite B des Stützelements 12 wenigstens 80%, insbesondere wenigstens 90% der Breite des Belüftungselements 11, so dass das Belüftungselement 11 über das Stützelement 12 gespannt wird und sich weitgehend dessen Form anpassen muss. Bezogen auf den Umfang des Belüftungselements 11 beträgt die Breite B des Stützelements 11 wenigstens 40%, insbesondere wenigstens 45% des Umfangs des Belüftungselements 11. Die Breite B beträgt bevorzugt wenigstens 5 cm, insbesondere wenigstens 8 cm, während die Höhe H bevorzugt im Bereich zwischen 1 mm und 4 mm liegt.
-
In 3a ist eine zweite Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 zur Verteilung von Gasen in Flüssigkeiten in perspektivischer Darstellung gezeigt. Der wesentliche Unterschied zu der in 2a und 2b gezeigten ersten Ausgestaltung liegt darin, dass die beiden Enden der Vorrichtung 10 nicht durch Klemmen, sondern durch Endstücke 20 abgedichtet werden. Die Endstücke 20 können beispielsweise aus einem Kunststoffgespritzt oder gegossen sein. In eines der beiden Endstücke 20 sind der – in 3a nicht dargestellte – Lufteinlass 16 und ein Gewindeanschluss 21 integriert, so dass die Leitung 17 direkt mit dem Endstück 20 verschraubt werden kann. Ein weiterer Unterschied zur ersten Ausgestaltung liegt darin, dass nur eine Schiene 19 eingesetzt wird. Die Anzahl und Länge der Schienen 19 kann jedoch bei beiden Ausgestaltungen identisch sein und je nach Länge der Vorrichtung 10 angepasst werden.
-
3b zeigt die Vorrichtung aus 3a im Längsschnitt entlang der in 3a eingezeichneten Schnittebene IIIb-IIIb. Die bereits im Zusammenhang mit 3a beschriebenen Bereiche sind in 3b und allen weiteren Figuren mit entsprechenden Bezugszeichen versehen. Das Stützelement 12 bzw. die in 3b dargestellte rechteckige Querschnittsfläche des Stützelements 12 weist eine Länge L und eine Höhe H auf, wobei die Länge L erkennbar wesentlich größer ist als die Höhe H. Vorzugsweise beträgt die Länge L wenigstens 75 cm, insbesondere wenigstens 1 m.
-
In 4a und 4b sind eine erste und eine zweite alternative Ausgestaltung eines Belüftungselements 11 für eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Verteilung von Gasen in Flüssigkeiten in perspektivischer Darstellung dargestellt. Eine Besonderheit dieser als Kunststoffschläuche ausgeführter Belüftungselemente 11 liegt darin, dass nicht die gesamte Oberseite 13 der Belüftungselemente 11 perforiert ist. Stattdessen kann die Oberseite 13 der Belüftungselemente 11 in perforierte Bereiche 22 und nicht perforierte, luftdichte Streifen 23 eingeteilt werden. Bei der in 4a dargestellten Ausgestaltung ist lediglich ein luftdichter Streifen 23 vorgesehen, der in Längsachtung des Belüftungselements 11 verläuft und an den beidseitig perforierte Bereiche 22 angrenzen. Bei der in 4a dargestellten Ausgestaltung sind zusätzlich mehrere luftdichte Streifen 23 vorgesehen, die in Querrichtung des Belüftungselements 11 verlaufen. Bei dieser Ausgestaltung wird also jeder perforierte Bereich 22 von mehreren luftdichten Streifen 22 begrenzt, von denen einer in Längsrichtung und wenigstens einer in Querrichtung des Belüftungselements 11 verläuft.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Rohrbelüfter
- 2
- Rohr
- 3
- Schlauch
- 4
- Scheibe
- 5
- Aufnahme
- 6
- Leitung
- 7
- Verteilkammer
- 8
- Bohrung
- 9
- Hohlraum
- 10
- Vorrichtung
- 11
- Belüftungselement
- 12
- Stützelement
- 13
- Oberseite
- 14
- Unterseite
- 15
- Metallklemme
- 16
- Lufteinlass
- 17
- Leitung
- 18
- Hohlraum
- 19
- Schiene
- 20
- Endstück
- 21
- Gewindeanschluss
- 22
- perforierter Bereich
- 23
- luftdichter Streifen
- B
- Breite des Stützelements
- H
- Höhe des Stützelements
- L
- Länge des Stützelements
