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Schwimmkörper für die Abdeckung von Flüssigkeitsoberflächen Die Erfindung
betrifft einen Schwimmkörper, der für die Abdeckung von Flüssigkeitsoberflächen
mit einer Vielzahl entsprechend gestalteter Körper besonders geeignet ist.
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Die Abdeckung wex von galvanischen Bädern oder anderen in offenen
Behältern gelagerten Flüssigkeiten ist immer dann besonders erwünscht, wenn die
erhöhte Gefahr des Herausspritzens von Flüssigkeitsteilchen oder des besonders leichten
Verdampfens von Flüssigkeitsanteilen gegeben ist. Solche Fälle können insbesondere
dann auftreten, wenn es sich um stark bewegte FlUssigkeitsoberflächen handelt oder
um Fälle,bei denen Gase in nicht unbeträchtlicher Menge den Flüssigkeitsoberflächen
entströmen und dabei Flüssigkeitsteilchen mitreißen.
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Besonders auf dem Gebiet der galvanischen Ender entatehen häufig solche
Badnebel bzw. Gase, die vor allem dann äußerst unerwUnscht sind, wenn es sich um
gesundheitsschädliche Stoffe handelt bzw. Stoffe frei werden, die auf die Umgebung
stark korrosiv wirken.
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Man hilft sich gelegentlich mit geeigneten Absaugungen der Badnebel.
In der Praxis sind Jedoch viele Verfahren im Einsatz, bei denen mit offenen Modern
gearbeitet werden muß und bei denen das Bedienungspersonal unmittelbar mit dem Prozeßablauf
in Berührung steht und beispielsweise in die Bad lösung eingetauchte Gegenstände
während und
m'ttelbar nach der Behandlung beobachtet und kontrolliert
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Anstelle oder auch zusätzlich zum Absaugen der Badnebel ist hier insbesondere
vorgeschlagen wor-.
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den, die Badoberfläche mit einer Vielzahl entspr*-chend gestalteter
verhältnismäßig kleiner Schwimmkörper åbzudecken. FUr die Praxis haben besondere
Bedeutung kugelförmige Schwimmkörper erhalten, wie sie in den deutschen Patentschriften
1.031.768 und 1.255.584 geschildert werden. In der zuerst genannten Patentschrift
wird empfohlen, die Badoberfläche mit einer gegebenenfalls mehrfachen Schicht frei
beweglicher Schwimmkörper mit insbesondere kugelförmiger Oberfläche abzudecken,
die vorzugsweise einen Durchmesser von 3 bis 4 cm~aufweisen. In der zweiten genannten
Patentschrift wird zur Stabilisierung des Kugelhohlkörpers in seiner gewünschten
Schwimmlage empfohlen, über den Umfang der Kugel einen Ring zu legen und gegebenenfalls
den Kugelkörper mit einem Beschwerungskiel zu versehen.
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Die Erfindung betrifft eine Neuentwicklung auf diesem Gebiet der Abdeckung
solcher Flüssigkeitsoberflächen, isbesondere der Oberfläche von offenen galvanischen
Bädern mit einer Vielzahl verhältnismäßig kleiner entsprechender Schwimmkörper.
Sie geht-von der Überlegung aus, daß ein ideales-Abdecken der Flüssigkeitsoberfläche
und zwar eine vollständige Abdeokung in nur einfacher. Schicht der Schwimmkörper
dann erreicht werden sollte, wenn den einzelnen Schwimmkörpern im Bereich ihres
größten horizontalen Durchmessers eine Gestalt gegeben wird, die die Anlagerung
einer Vielzahl aoloher Schwimmkörper aneinander unter Ausbildung einer geschlossenen
Fläche ermöglicht. Die Kugelform ist hierzu nicht geeignet. Selbst bei dichtester
Packung
der Kugeln in einfacher Schicht ist keine voll geschlossene
Oberflache ausgebildet.- Die Kugeln berühren sich nur punktförmig an ihrer Peripherie
und lassen zwis¢hen sich eine Vielzahl von Hohlräumen offen. Es wird deswegen notwendig,
mit mehreren Kugellagen übereinander zu arbeiten. Dieser Nachteil wird erfindungsgemäß
dadurch beseitigt, daß Schwimmkdrper geschaffen werden, - die einers-eits durch
Fixierung ihres Schwerpunkts außerhalb des Zentrums des Schwimmkörpers beim Einsatz
selbständig immer eine vorbestimmte Schwimmlage auf der Flüssigkeit einnumen und
andererseits in dem Bereich ihres größten horizontalen Durchmessers derart ausgebildet
sind, daß sich eine Vielzahl gleichartiger Schwimmkörper nahtlos zu einer geschlossenen
Fläche zusammenschließt.
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Gegenstand der Erfindung ist dementsprechend ein .
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Schwimmkörper zur Verwendung als Abdeckung von Flüssigkeitsoberflächen,
insbesondere von galvanischen Bädern, mittels einer Vielzahl entsprechendgestalteter
Körper, wobei der neue Schwimmkörper dadurch gekennzeichnet ist, daß er im Bereich
seines größten horizontalen Durchmessers außen als regelmäßiges Vieleck ausgebildet
ist und daß sich sein Schwerpunkt in dem der Flüssigkeit zugekehrten Körperteil
befindet. Vorzugsweise ist der neue Schwimmkörper im Bereich seines größten horizontalen
Durchmessers als Säulenabschnitt mit dem Querschnitt eines regelmäßigen Vielecks
ausgebildet. Es ist dabei weiterhin bevorzugt, daß sich der Schwerpunkt des Schwimmkörpers
etwa auf der senkrechten Mittelachse des Körpers befindet. Die Dichte des Körpers
und die Verlagerung Beines Schwerpunktes in Schwimmlage nach unten können dabei
so auf die Dichte der zu bedeckenden Flüssigkeit abgestimmt sein, daß der Schwimmkdrperschwerpunkt
im Betrieb unterhalb der
Flüssigkeitscherfläche oder höchstens auf
der Flüssigkeitsoberfläche liegt.
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Durch die Ausbildung des Schwimmkörpers im Bereich seines größten
horizontalen Durchmessers als regelmäßiges Vleleck einerseits und die Verlagerung
des Schwerpunktes des Schwimmkörpers in Richtung auf die der Flüssigkeit zugewandte
Oberfläche wird das -Z"ieider sicheren Abdeckung der Flüssigkeitsoberfläche erreicht,
selbst wenn in der Flüssigkeit eine starke Bewegung stattfindet oder durch Eintauchen
oder Herausnehmen von Gegenständen aus dem Bad die Abdeckschicht vorübergehend zerstört
wird.
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Der einzelne Schwimmkörper hat wegen seines nach unten verlagerten
Schwerpunktes die Tendenz sich selbständig nach dem Prinzip des Stehaufmännchens
immer wieder in seine ihm vorbestimmte Schwimmlage einzustellen und damit die Lage
einzunehmen, in der der dichte Verschluß der Flüssigkeitsoberfläche durch die Ausgestaltung
des größten horizontalen Durchmessers des Schwimmkörpers möglich wird. Hier ist
der neue Schwimmkörper als regelmäßiges Vieleck ausgebildet. Gleichartige regelmäßige
Vielecke können sich bekanntlich zur lückenlos geschlossenen Fläche zusammenschließen.
Auf diese Weise bedarf es bei der Erfindung nur noch einer Schwimmkörperlage zum
sicheren Abschluß der Oberfläche.
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Wenn es im Prinzip auch nicht ausgeschlossen ist, daß der neue Schwimmkörper
im Bereich seines größten horizontalen Durehmessers die Form des regelmäßigen Vielecks
nur an einer entsprechend ausgebildeten Kante zeigt, so daß also im Gebrauch sich
diese Kanten aneinanderlagern, so ist es doch insbesondere bevorzugt, beim neuen
Schwimmkörper ausreichend große seitliche Anlagerungsflächen zu schaffen. Auf diese
Weise können sich die einzelnen
Schwimmteilchen in vertikaler Richtung
in gewissem Umfange - beispielsweise veranlaßt durch die Flfissigkeitsbewegung -
gegeneinander bewegen, ohne daß der Verschluß der Flüssigkeitsoberfläche gestört
wurde.
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Erreicht wird dieses Ziel in oinfaofler Weise dadurch, daß der neue
Schwimmkörper im Bereich seines größten horizontalen Durchmessers als Säulenabschnitt
mit dem Querschnitt eines regelmäßigen Vielecks ausgebildet sein kann. Die Höhe
dieses Säulenabschnitts kann in Anpassung an die Gegebenheiten der abzudeckenden
Flüssigkeitsfläche gewählt werden. Bevorzugt beträgt sie wenigstens einige Millimeter,beispielsweise
5 mm, wobei Säulenabschnitte einer Dicke von wenigstens 1 cm und'bis zu 5 cm, insbesondere
1 bis 3 cm,besonders bevorzugt'sein können. Hiermit können beträchtliche Wellenbewegungen
der Flüssigkeit abgefangen werden. Die Fixierung des Schwerpunktes in der senkrechten
Mittelachse des Schwimmkörpers führt dann zu einer aufrechten Lage dieses Säulenabschnittes
in Ruhelage, so daß eine zwanglose Anlagerung der einzelnen Schwimmkörper zur geschlossenen
Eadabdeckung sichergestellt ist.
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Es kann weiterhin bevorzugt sein, die der Flüssigkeit zugekehrte Fläche
des Schwimmkörpers nach außen zu wölben. In einfacher Weise kann hiermit eine Mehrzahl
von Effekten erreicht werden. So wird einer seits hierdurch die erwünschte Schwerpunktsverschiebung
nach unten eingestellt oder zumindest begUnstigt. Zum anderen wird die Einordnung
der Vielzahl von Schwimmkörpern in die gewünschte Schwimmlage erleichtert, die Ja
zunächst in völlig wahlloser Lage beispielsweise aus einem Sack auf die Badoberfläche
geschüttet werden.
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Diese Auswölbung des Schwimmkörpers in Richtung auf die Flüssigkeit
hin kann beliebig gestaltet sein. Sie kann beispielsweise die Form einer Kugelkalotte
haben, sie kann aber auch als Kegelstumpf oder als Pyramidenstumpf ausgebildet sein.
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Auch dazwischenliegende unregelmäßige Auswölbungen sind geeignet.
Die Auswölbung kann insbesondere in Form und Art eines Beschwerungskielsbeschaffen
sein.
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Dieser Beschwerungskiel trägt zur Stabilisierung der vorbestimmten
Schwimmlage des Schwimmkörpers bei.
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In der Regel wird der Schwimmkörper in seinem säulenartigen Abschnitt
des größten horizontalen Durchmessers derart ausgebildet sein, daß die Höhe dieses
Säulenabschnitts geringer als sein größter horizontaler Durchmesser ist, wobei beispielsweise
der größte horizontale Durchmesser das 2--oder mehrfache,beispielsweise das 2- bis
5fache,der Höhe des Säulenabschnitts betragen kann.
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Wenn auch prinzipiell jede regelmäßige Vieleckform zur lückenlosen
Aneinanderlagerung geeignet ist, so ist es doch bevorzugt, dem Schwimmkörper wenigstens
viereckige - in diesem Fall also quadratische-Form im Querschnitt des Säulenabschnitts
zu geben.
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Neben dem Fünfeck ist vor allen Dingen aber das - regelmäßige Sechseck
im Querschnitt des Säulenabschnittes ganz besonders bevorzugt. Im Bienenwabenmuster
findet eine zwanglose Zuordnung der einzelnen Schwimmkörper zueinander statt, so
daß also solche sechskantigen Säulenabsohnitte die bevorzugte Ausführungsform der
Erfindung sind. Grundsätzlich kommen natürlich aber auch Säulenkörper einer höheren
Kantenzahl in Betracht.
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Der schwimmkörper kann als Hohlkörper ausgeildet sein, wobei hierunter
insbesondere auch Schaumstoffschwimmkörper zu verstehen sind. Bei der Wahl des schwimmfähigen
Materials können sie natürlich auch kompakt sein. Die Materialauswahl wird durch
den Verwendungszweck d.h. insbesondere die Agressi vität des abzudeckenden Mediums
bestimmt. In Betracht kommen von allen Dingen Kunststoffe, und zwar insbesondere
chemikalienresistente Kunststoffe wie Polykohlenwasserstoffe von der Art des Polyäthylens,
Polypropylens oder deren Derivate wie Teflon aber auch Schwimmkörper aus Glas oder
Edelstahl können entsprechend gestaltet oder verwendet werden. Sie können dabei
mit Prägungen und/oder unterschiedlichen Farben zur Kennzeichnung der Bäder versehen
sein.
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Die Ausbildung der im Betrieb nach oben gerichteten Fläche des Schwimmkörpers
ist für die Einstellung des angestrebten Verschlusses der Flüssigkeitsoberfläche
nicht wesentlich. Es kann allerdings zweckmäßig sein, auch dieses Teil des Schwimmkörpers
eine leichte Wölbung zu geben um das selbsttätige Umdrehen des Schwimmkörpers auf
der Flüssigkeitsoberfläche zu erleichtern, wenn der Körper zunächst in verkehrter
Lage auf das Bad aufgebracht worden ist.
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Einzelne Ausgestaltungen der neuen Schwimmkörper sind in den anliegenden
Figuren 1 bis 4 in Draufsicht und in Seitenansicht gezeigt.
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Figur 1 zeigt dieTraufsicht auf drei Schwimmkörper, die im Bereich
ihres größten horizontalen Durchmessers einmal als Quadrat zum anderen als regelmäßiges
Fünfeck und schließlich als regelmäßiges Sechseck ausgebildet sind. Angedeutet ist
dabei
mit gestrichelter Linie jeweils die Auswölbung des Schwinimkörpers
in seiner Unterfläche. In dem fünfeckigen Schwimmkörper ist schließlich in der Mitte
die Lage eines Beschwerungskieles angedeutet wie sie später in Figur 3 gezeigt wird,
Figur 2 zeigt die Seitenansicht eines Schwimmkörpers mit sechseckigem Säulenabschnitt
und einer Auswölbung der Körperunterseite in Art einer Kugelkalotte.
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Die Figur 3 variiert diesen Schwimmkörper derart, daß im Zentrum der
ausgewölbten Unterfläche ein hervorspringenden Stabilisierungskiel vorgesehen ist.
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Figur 4 schließlich zeigt die Seitenansicht eines Schwimmkörperssdessen
untere Seite pyramidenartig ausgewölbt und damit zugleich mit einem Stabilisierungskiel
versehen ist, während die obere Fläche des Schwimmkörpers leicht nach außen gewölbt
ist.