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Die Erfindung betrifft ein Lüftungsrohrreinigungsgerät zur Reinigung eines Rohrs einer Gebäudelüftung.
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Die Erfindung liegt im Gebiet der Vorrichtungen zum Reinigen der innenseitigen Oberflächen von Rohren von Lüftungs- oder Klimaanlagen in Gebäuden.
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Lüftungs- oder Klimaanlagen werden in vielen Gebäuden eingesetzt. Beim Betrieb einer solchen Anlage sammelt sich Schmutz im Inneren der Rohre der Anlagen und lagert sich auf den Oberflächen der Innenseiten der Rohre ab. Insbesondere wenn die Luft im Gebäude verschmutzt ist, wie in Werkstätten oder Fabrikhallen. Um einen betriebsfähigen und hygienischen Zustand einer Lüftungs- oder Klimaanlage zu gewährleisten, muss diese Anlage deshalb regelmäßig gereinigt werden.
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Zum Reinigen von Rohren von Lüftungs- oder Klimaanlagen in Gebäuden gibt es bereits verschiedene Lösungsansätze.
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Zunächst ist hier die Möglichkeit zu nennen, die einzelnen Rohrelemente der gesamten Anlage oder in dem verunreinigten Abschnitt der Anlage zu demontieren und die Rohrelemente einzeln zu reinigen. Diese Möglichkeit bietet sich gerade für die Reinigung von Anlagen in großen Fabrik- oder Lagerhallen an, bei denen die Rohre meist an Halterungen an Wänden oder unter der Decke her verlaufen. Sie sind regelmäßig nicht in die Wände oder Decken eingelassen.
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Nachteilig ist hierbei zunächst, dass diese Möglichkeit der Reinigung von Rohren nur dann möglich ist, wenn die Rohre auch tatsächlich leicht zugänglich sind. In vielen Gebäuden verlaufen die Rohre allerdings in den Wänden und in den Decken, so dass ein schneller Aus- und Wiedereinbau zu Reinigungszwecken sehr aufwendig.
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Zudem erzeugt das Demontieren und Montieren der Rohre Personalkosten und ist zeitaufwendig. Eine Gefahr der mechanischen Beschädigung von Rohrelementen und/oder deren Halterungen beim Demontieren und Montieren besteht. Wenn die Rohre in großen Höhen verlaufen, birgt das Demontieren und Montieren der Rohre noch dazu Verletzungsgefahren für das ausführende Fachpersonal.
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Eine weitere aus dem Stand der Technik bekannte Möglichkeit ist die sogenannte Bürstenreinigung. Dabei werden zunächst die Ein- und Ausgänge der nicht zu reinigenden Rohrabschnitte der Anlage möglichst luftdicht verschlossen, beispielsweise mit entsprechenden Propfen oder Deckeln. Dann wird im gesamten Rohrsystem mit einer Staubfalle ein Unterdruck erzeugt, der für einen Luftstrom von einem nicht verschlossenen Ende des zu reinigenden Rohrabschnitts hin zu der Staubfalle sorgt. Nun kann mit einem Rundbürstenkopf, der umlaufend nach außen gerichtete Borsten hat und rotierend an einem Ende eines in das Rohr einführbaren und durch das Rohr entlang des zu reinigenden Rohrabschnitts schiebbaren Antriebsstrang gelagert ist. Der Antriebsstrang rotiert dann den Rundbürstenkopf in umlaufender Richtung, während er durch das Rohr geschoben wird. Dadurch lösen die nach außen gerichtete Borsten etwaige Schmutzablagerungen auf der inneren Oberfläche des zu reinigenden Rohrabschnitts, woraufhin die losgelösten Schmutzablagerungen mit dem durch den Unterdruck erzeugten Luftstroms hin zu der Staubfalle strömen und dort verbleiben.
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Nachteilig ist hier der erforderliche Vorbereitungsaufwand, denn das möglichst luftdichte Verschließen der Ein- und Ausgänge der Anlage und das Installieren einer passenden Staubfalle erzeugen Personalkosten. Weiterhin entsteht die Gefahr von mechanischen Beschädigungen. Zudem ist ein zuverlässiges luftdichtes Verschließen der Ein- und Ausgänge der Anlage zum Erzeugen eines Unterdrucks mit der Staubfalle nicht immer problemlos möglich.
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Schließlich gibt es im Stand der Technik weitere zur Rohrreinigung einsetzbare Vorrichtungen, etwa zum Zwecke der Kanalreinigung, die einen ein Reinigungsfluid führenden Schlauch und eine an dessen Ende angebrachte Reinigungsdüse umfassen. Diese Düse ist derart geformt, dass das unter erhöhtem Druck nach schräg hinten austretende Reinigungsfluid einerseits den Schmutz auf der innenseitigen Oberfläche des zu reinigenden Rohrs erfasst und andererseits für einen Vorschub der Reinigungsdüse sorgt, vermöge dessen die zur Rohrreinigung einsetzbare Vorrichtung im Inneren des Rohrs vorwärtsbewegt werden kann.
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Solche Kanalreinigungsvorrichtungen sind regelmäßig in vergleichsweise massiver Bauweise ausgeführt. Sie haben deshalb ein hohes Gewicht und sind nur bedingt in den leichten und wenig robusten Lüftungsrohren von Lüftungs- oder Klimaanlagen einsetzbar. Außerdem sind Kanalrohre per se wasserdicht, wohingegen Lüftungsrohre von Lüftungs- oder Klimaanlagen nicht zuverlässig gegen den Austritt von Flüssigkeiten abgedichtet sind. Bei derartigen Kanalreinigungsvorrichtungen muss daher keine Lösung für den kontrollierten Ablauf oder Abtransport des verwendeten Reinigungsfluids gefunden werden, insbesondere in horizontal verlaufenden Rohren. Denn das Reinigungsfluid würde nicht an ungewollten Stellen austreten.
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Außerdem ist der
JP 2005 230 676 ein Gerät zum Standstrahlen zu entnehmen, welches entlang einem zu sandstrahlenden Rohr verfahrbar ist. Im Bürstenkopf ist eine Düse zum Strahlen des Sands angeordnet, die mit dem Bürstenkopf zusammen entlang der Oberfläche des Rohrs bewegbar ist.
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Gerät zum Reinigen von Lüftungsrohren bereitzustellen, welches die Nachteile des Standes der Technik überwindet. Insbesondere ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Reinigen von Rohren bereitzustellen, für deren Einsatz weder ein Demontieren der zu reinigenden Rohrelemente noch andere umständliche Vorbereitungsarbeiten an den Ein- und Ausgängen der Anlage erforderlich sind und deren Einsatz einen erheblich geringeren Arbeitsaufwand erfordert und somit die Personalkosten und die Gefahren von mechanischen Beschädigungen und von Verletzungen des Fachpersonals erheblich verringert. Ferner soll der Verbrauch von Reinigungsfluid verringert und der kontrollierte Ablauf oder Abtransport des Reinigungsfluids gewährleistet werden.
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Diese Aufgabe wird durch verbesserte Vorrichtung zum Reinigen von Rohren mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen bilden den Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.
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Der Gegenstand der Erfindung umfasst ein Lüftungsrohrreinigungsgerät zur Reinigung eines Rohrs einer Gebäudelüftung, welches Lüftungsrohrreinigungsgerät im zu reinigenden Rohr verfahrbar ausgebildet ist, wobei das Lüftungsrohrreinigungsgerät eine Reinigungseinheit mit einem Reinigungskopf umfasst, der derart beweglich an der Reinigungseinheit angeordnet ist, um zur Reinigung an der Oberfläche des zu reinigenden Rohrs angelegt zu werden, wobei die Reinigungseinheit derart drehbar ausgebildet ist, um um die Richtung, in der das Lüftungsrohrreinigungsgerät verfahrbar ist, zu rotieren, und wobei der Reinigungskopf eine Fluidzufuhr mit einer Düse umfasst, aus der ein Reinigungsfluid auf die zu reinigende Rohroberfläche sprühbar ist, und wobei der Reinigungskopf eine Absaugeinheit zum Abführen des Reinigungsfluids umfasst. Die Düse ist aus einem temperaturbeständigen Material (zur Verarbeitung von Wasserdampf (Trockendampf)) und derart geformt, dass ein vollflächiger Austritt des Reinigungsfluids möglich ist. Das Lüftungsrohrreinigungsgerät umfasst einen ersten Körperabschnitt und einen zweiten Körperabschnitt, wobei die Reinigungseinheit drehbar am ersten Körperabschnitt angeordnet ist. Durch die Teilung des Körpers des Lüftungsrohrreinigungsgeräts in zwei Körperabschnitte wird die zentrale Ausrichtung des Lüftungsrohrreinigungsgeräts im zu reinigenden Rohr vereinfacht. Vorteilhafterweise sind dabei beide Körperabschnitte gelenkig miteinander verbunden. Die Reinigungseinheit ist dabei am ersten Körperabschnitt angeordnet, während der zweite Körperabschnitt auf der der Reinigungseinheit gegenüberliegenden Seite des ersten Körperabschnitts angeordnet ist. Zudem umfasst der erste Körperabschnitt eine Propellereinheit, die derart ausgebildet ist, um das Lüftungsrohrreinigungsgerät axial entlang des zu reinigenden Rohrs zu verfahren. Die Propellereinheit ist vorzugsweise ein Impeller, also ein ringsum geschlossen eingebauter Propeller. Dabei kann die Propellereinheit vorn am ersten Körperabschnitt noch vor der Reinigungseinheit angeordnet und derart ausgestaltet sein, dass ein ansteuerbarer Propeller einen Luftstrom erzeugt, der dann entlang der Reinigungseinheit und daraufhin entlang ersten Körperabschnitts nach hinten strömt und einen Vorschub erzeugt, welcher das Lüftungsrohrreinigungsgerät im Rohr vorwärts bewegt. In einem anderen Betriebszustand kann ein solcher Propeller auch andersherum betrieben werden und einen Luftstrom in umgekehrter Richtung erzeugen, um das Lüftungsrohrreinigungsgerät im Rohr vorwärts rückwärts zu bewegen.
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Gemäß einem vorteilhaften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Reinigungskopf die Absaugeinheit. Ferner ist die Düse im Reinigungskopf angeordnet. Durch die Funktionsintegration von Reinigungskopf und Absaugeinheit vereinfacht sich die Konstruktion des erfindungsgemäßen Lüftungsrohrreinigungsgeräts. Wenn zudem die Düse im Rohrreinigungskopf angeordnet ist, umfasst der Reinigungskopf sowohl das Element zum Abführen des Reinigungsfluids als auch das Element zum Zuführen bzw. Aufsprühen desselben.
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Gemäß einem weiteren vorteilhaften Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst der Reinigungskopf einen Bürstenrahmen zur Anlage an der Oberfläche des zu reinigenden Rohrs. Der Bürstenrahmen hat Borsten, die derart ausgebildet sind, um zum einen auf mechanische Weise die Reinigungsfunktion des Bürstenkopfes zu unterstützen und zum anderen das unkontrollierte Austreten von Reinigungsfluid zu unterbinden, so dass das aus der Düse auf die zu reinigende Rohroberfläche gesprühte Reinigungsfluid nach dem Reinigen idealerweise vollständig mit der Absaugeinheit abgesaugt werden kann.
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Gemäß einem weiteren vorteilhaften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Reinigungskopf über ein Gelenk schwenkbar an der Reinigungseinheit angeordnet.
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Vorteilhafterweise handelt es sich bei dem Gelenk um eine parallelkinematische Struktur mit zwei ähnlich langen Gelenkstreben. Werden diese an der Reinigungseinheit gedreht, so bleiben sie parallel. Lediglich der Abstand der Gelenkstreben zu einander und der radiale Abstand vom Reinigungskopf zur zu reinigenden Rohroberfläche ändern sich. Dabei bleibt der Reinigungskopf auf die zu reinigende Rohroberfläche ausgerichtet, ohne sich relativ zu dieser zu verdrehen.
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Gemäß einem weiteren vorteilhaften Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst der erste Körperabschnitt einen Zahnradantrieb, der an einem an der Reinigungseinheit angeordneten Zahnrad derart in Eingriff liegt, dass bei Drehung des Zahnradantriebs die Reinigungseinheit gedreht wird. Die Drehung der Reinigungseinheit erfolgt dabei relativ zum ersten Körperabschnitt umlaufend um eine Mittelachse des Lüftungsrohrreinigungsgeräts bzw. des ersten Körperteils, so dass die Oberfläche des zu reinigenden Rohrs rundum mit dem Reinigungskopf angefahren werden kann.
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Gemäß einem weiteren vorteilhaften Aspekt der vorliegenden Erfindung umfassen der erste Körperabschnitt und der zweite Köperabschnitt jeweils mindestens drei (vorzugsweise vier) federbelastete Kufen zur Anlage an der Oberfläche des Rohrs. Durch diese Kufen wird insbesondere die zentrale Ausrichtung des Lüftungsrohrreinigungsgeräts im zu reinigenden Rohr sichergestellt. Insbesondere können jeweils vier Kufen umlaufend um die jeden Körperabschnitt angeordnet sein, im Winkelabstand von je 90° zu einander um die Mittelachse. Somit haben das Lüftungsrohrreinigungsgerät und das zu reinigende Rohr im Wesentlichen dieselbe Mittelachse, so dass der Reinigungskopf bei umlaufender Drehung der Reinigungseinheit stets denselben Abstand zur Rohroberfläche hat. Eine Anpassung des Radius des Reinigungskopfes relativ zur Mittelachse ist also nur dann notwendig, wenn das Lüftungsrohrreinigungsgerät in einem anderen Rohrabschnitt oder in einem anderen zu reinigendes Rohr mit einem anderen Radius eingesetzt wird.
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Gemäß einem weiteren vorteilhaften Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst jede Kufe mindestens eine Rolle. Diese Rolle kann in Form eines Rädchens an der Kufe gelagert sein, aber beispielsweise auch in Form einer gelagerten Kugel. Insbesondere kann jede Kufe eine vordere und eine hintere Rolle haben, so dass die Kufe jeweils nur mit ihren beiden Rollen an der zu reinigenden Rohroberfläche anliegt und sich besonders leicht rollend verfahren lässt.
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Gemäß einem letzten vorteilhaften Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die Absaugeinheit einen mit einem Reservoir verbundenen Absaugschlauch, wobei der Absaugschlauch im ersten Körperabschnitt und im zweiten Körperabschnitt geführt wird. Dieser Absaugschlauch dient dazu, die das anfallende Reinigungsfluid abzutransportieren und erstreckt sich entlang des Lüftungsrohrreinigungsgeräts nach hinten, insbesondere durch beide Körperabschnitte des Lüftungsrohrreinigungsgeräts. Besonders vorteilhaft ist dabei eine Ausführungsform, bei welcher die Körperabschnitte selbst als Teil des Absaugschlauchs fungieren. Dabei ist der erste Körperabschnitt nach vorne hin mittels eines Absaugschlauchelements mit der Absaugeinheit und nach hinten hin mittels eines anderen Absaugschlauchelements mit dem zweiten Körperabschnitt verbunden. Der zweite Körperabschnitt ist wiederum nach hinten hin mittels eines langen Absaugschlauchelements mit dem Reservoir verbunden, welches insbesondere einen Unterdruck bereitstellt, um einen Volumenstrom zu erzeugen, welcher Reinigungsfluid von der zu reinigenden Rohroberfläche aus durch den Absaugschlauch in Richtung des Reservoirs befördert.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Gleiche Bezugszeichen beschreiben gleiche Merkmale in allen Zeichnungen. Es zeigen:
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1: eine perspektivische Schnittansicht eines zu reinigenden Rohrabschnittes mit einer darin befindlichen ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
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2: eine Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem zu reinigenden Rohrabschnitt;
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3: eine frontale Draufsicht auf die zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem zu reinigenden Rohrabschnitt; und
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4a)–g) verschiedene Detailansichten der Kufen, über welche die erfindungsgemäße Vorrichtung im Rohr abgestützt wird.
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Zunächst wird auf 1 Bezug genommen. Im Längsschnitt ist ein Abschnitt eines Rohrs 2 einer Lüftungs- oder Klimaanlage dargestellt. Dieses Lüftungsrohr 2 hat eine zu reinigende innere Oberfläche 21. Im Lüftungsrohr 2 befindet sich ein im Lüftungsrohr 2 verfahrbares, erfindungsgemäßes Lüftungsrohrreinigungsgerät 1 mit einer Reinigungseinheit 3. Diese Reinigungseinheit 3 umfasst einen Reinigungskopf 4, der über ein parallelkinematisches Gelenk 44 beweglich an der Reinigungseinheit angeordnet ist. Dadurch kann der radiale Abstand des Reinigungskopfs 4 zur zu reinigenden Rohroberfläche 21 eingestellt werden bzw. der Reinigungskopf an Lüftungsrohre mit verschiedenem oder sich änderndem Radius angepasst werden. Der Reinigungskopf 4 umfasst einen Bürstenrahmen 43. Vorn an der Reinigungseinheit 3 ist eine Propellereinheit 5 angeordnet. Die Reinigungseinheit 3 selbst ist an einem ersten Körperabschnitt 11 des Lüftungsrohrreinigungsgeräts 1 drehbar gelagert. Der Reinigungskopf 4 ist zugleich die Absaugeinheit 42. Ein Absaugschlauch 421 erstreckt sich von der Absaugeinheit 42 durch den ersten Körperabschnitt 11 weiter zum zweiten Körperabschnitt 12 und dann nach hinten in Richtung eines Reservoirs (nicht dargestellt). Dabei sind die Körperabschnitte 11, 12 selbst Teil des Absaugschlauchs 421. Umlaufend um jeden Körperabschnitt 11, 12 sind jeweils vier Kufen 6 mit Rollen 61 im Abstand von 90° zueinander angeordnet, welche das Lüftungsrohrreinigungsgerät 1 zentral im Rohr 2 ausrichten.
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In 2 ist nun eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lüftungsrohrreinigungsgeräts 1 zu sehen. Das Lüftungsrohrreinigungsgerät 1 ist durch die Kufen 6 zentral im zu reinigenden Rohr 2 ausgerichtet, so dass das Lüftungsrohrreinigungsgerät 1 und das Rohr 2 dieselbe Mittelachse 13 haben. Die Rohroberfläche weist Verschmutzungen 22 auf. Die Kufen 6 mit jeweils zwei Rollen 61 sind jeweils über drei in Fachwerkform angeordneten Federstiften 62 (Druckfedern) an den Körperabschnitten 11, 12 abgestützt, so dass sie im Betrieb gegen die zu reinigende Rohroberfläche 21 vorgespannt und die Kufen 6 federbelastet sind. Weil der radiale Abstand des Reinigungskopfs 4 zur zu reinigenden Rohroberfläche 21 einstellbar ist und die Kufen sich über die Federstifte 62 dem Rohr 2 anpassen, ist das erfindungsgemäße Lüftungsrohrreinigungsgerät 1 in Lüftungsrohren mit verschiedenen oder gar mit sich ändernden Radien r einsetzbar. Die Propellereinheit 5 ist über eine sich durch die Reinigungseinheit 3 erstreckende Propellerwelle 54 mit einem Elektromotor 52 verbunden, der zentral im ersten Körperabschnitt 11 angeordnet ist und über ein Kabel 53 angetrieben und gesteuert werden kann. Das Kabel 53 erstreckt sich innerhalb des Absaugschlauchs 421 nach hinten in Richtung des Reservoirs, ist aber an eine steuerbare elektrische Stromquelle EL angeschlossen. Wird der Elektromotor 52 betrieben, so dreht er über die Propellerwelle 54 die Propellereinheit 5, was einen Luftvolumenstrom Q erzeugt, der nach hinten durch das Rohr 2 strömt und das Lüftungsrohrreinigungsgerät 1 im Rohr 2 vorwärts bewegt. In einem anderen Betriebszustand kann der Elektromotor 52 die Propellereinheit 5 andersherum drehen und einen entgegengesetzen Luftvolumenstrom erzeugen, der nach vorn durch das Rohr 2 strömt und das Lüftungsrohrreinigungsgerät 1 im Rohr rückwärts bewegt. Die Reinigungseinheit 3 selbst ist über ein Kugellager 33 an dem ersten Körperabschnitt 11 gelagert und weist ein Zahnrad 31 auf, das über einen Zahnradantrieb 111 von einem Elektromotor 32 angetrieben werden kann, um die Reinigungseinheit 3 umlaufend um die Mittelachse 13 zu drehen. Die Reinigungseinheit 3 umfasst einen Reinigungskopf 4, der zugleich die Absaugeinheit 42 ist. Im Reinigungskopf 4 befindet sich eine Düse 41 zum Aufsprühen von Reinigungsfluid auf die zu reinigende Rohroberfläche 21. Ferner ist der Reinigungskopf 4 mit einem Bürstenrahmen 43 ausgerüstet dessen Bürsten an der zu reinigenden Rohroberfläche 21 anliegen. Wird die Reinigungseinheit 3 um die Mittelachse 13 gedreht, so unterstützen die Bürsten des Bürstenrahmens 43 den Reinigungsvorgang, indem sie dabei helfen, die Verschmutzungen 22 zu lösen. Zudem verhindern sie ein übermäßiges Austreten von aus der Düse 41 aufgesprühtem Reinigungsfluid aus dem Reinigungskopf 4. Das Reinigungsfluid wird der Düse 41 über eine Zuführleitung 411 zugeführt, welche von einem Reservoir (nicht dargestellt) gespeist wird und von hinten durch den Absaugschlauch 421 bis zur Verbindung von erstem Körperabschnitt 11 und Reinigungseinheit 3 verläuft. Dort verläuft die Zuführleitung 411 über eine Drehverbindung 412 weiter zur Düse 41, wobei die Drehverbindung 412 direkt vor dem Kugellager 33 angeordnet ist und die abgedichtete Weiterleitung von Reinigungsfluid von dem stationären ersten Körperabschnitt 11 in die rotierende Reinigungseinheit 3 sicherstellt. Die Absaugeinheit 42 saugt das Reinigungsfluid mit dem gelösten Schmutz wieder von der zu reinigenden Rohroberfläche 21 ab und transportiert diese durch einen Absaugschlauch 421 nach hinten. Der Absaugschlauch 421 verläuft durch die Körperabschnitte 11, 12, wobei die Körperabschnitte 11, 12 selbst teil des Absaugschlauchs 421 sind.
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In 3 ist eine frontale Draufsicht auf die in 2 dargestellte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lüftungsrohrreinigungsgeräts 1 zu sehen. Insbesondere wird deutlich, wie der am ersten Körperabschnitt 11 angeordnete Druckluftmotor 32 über einen Zahnradantrieb 111 ein an der Reinigungseinheit 3 angeordnetes Zahnrad 31 antreibt und dass dieser Antrieb auch als Riemenantrieb mit einem Riemenrad ausgestaltet sein kann.
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Die 4a)–g) sind Detailansichten von Kufen 6 mit Rollen 61. In den 4a)–c) sind diese Rollen 61 als kleine Rädchen ausgestaltet. In den 4d)–g) sind die Rollen als kleine Kugeln ausgestaltet. In beiden Fällen weisen die Kufen jeweils 61 Rollen 61 auf und sind über Federstifte 42 federbelastet, die in Fachwerkform angeordnet sind.
