DE1964208B2 - - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung hat ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Rückgewinnung eines Stoties
zum Gegenstand, der in Forin einer Schicht auf der
Oberfläche einer flüssigen Masse schwimmt.
Der Stoff kann ein flüssiger oder auch ein fester fein verteilter Stoff sein, der weniger dicht als die
flüssige Masse und mit dieser flüssigen Masse auch nicht mischbar ist. Vorteilhafterweise, jedoch nicht
ausschließlich, ist die Erfindung bei der Entschmutzung von mit Kohlenwasserstoffen, ölen oder Rohpetrolcum
oder ähnlichen Stoffen verschmutztem Wasser anwendbar.
Im Meer, in der Nähe der Küsten, in Häfen, Bekken, Seen, Wasserläufen, Kanälen und ganz allgemein
bei allen flüssigen Massen besteht häufig das Problem der Reinigung der Oberfläche. Diese Reinigung
ist um so schwieriger durchzuführen, je dünner die Schicht des zu entfernenden Stoffes ist und je
größer die verschmutzte Oberfläche ist.
Die bekannten Verfahren zur Rückgewinnung von verschmutzenden Stoffen auf mechanischem Weg haben
sich auf Grund ihres schlechten Wirkungsgrades und der Behandlung, die nötig ist, um die Bestandteile
der eingesammelten Mischung voneinander zu trennen, allgemein als wenig wirksam und als beschwerlich
erwiesen. Die chemischen Methoden sind oft die Ursache einer sekundären Verunreinigung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung mit großem Wirkungsgrad
und geringen Rückgewinnungskosten vorzuschlagen, das bzw. die die obengenannten Nachteile
nicht aufweist.
Das Verfahren gemäß der Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß die flüssige Masse in der
Nähe ihrer Oberfläche einer örtlichen Drehbewegung um wenigstens eine im' wesentlichen senkrechte
Drehachse derart unterworfen wird, daß an der Oberfläche der flüssigen Masse die Bildung mindestens
einer Vertiefung mit geschlossenem Boden hervorgerufen wird, in die sich der von der Schicht herrührende
Stoff ergießt und sich mit einer Dicke sammelt, die größer ist als die Schichtdicke und daß der
in der Vertiefung angesammelte Stoff ohne Vermischung mit der flüssigen Masse dadurch entfernt
wird, daß er aus einem Bereich der Vertiefung abgefordert wird, der sich über dem geschlossenen Boden
befindet, wobei die abgeförderte Menge automatisch durch von der Schicht herrührenden Stoff ersetzt
wird.
Die erfindungsgcmäßc Vorrichtung weist im wesentlichen
Einrichtungen wie Propeller, Schaufelräder, Ansaugdüsen und Injektionsdüsen auf, die zur
Erzeugung einer örtlichen Drehbewegung in der Nähe der Oberfläche der flüssigen Masse dienen, sowie
Einrichtungen, wie eine Saugleitung mit Pumpe, zum Abfördern des in der Vertiefung angesammelten
Stoffes, wobei die Abfördereinrichtungen und die Einrichtungen zur Erzeugung der Drehbewegung verschiedene
Einrichtungen sind und die Abfördereinrichtungen einen Teil aufweisen, der in die Vertiefung
eintaucht.
Einige Anordnungen gemäß der Erfindung betreffen insbesondere die Verbesserung der Strömungsbedingungen
in der flüssigen Masse, insbesondere durch Bildung einer erzwungenen Rückströmung in
dieser Masse, die eventuell regelbar ist, wobei die Rückströmung durch Anwendung von Berenzungswänden
oder Führungswänden begünstigt wird.
Andere Vorrichtungen gemäß der Erfindung befassen sich insbesondere mit der Verbesserung des
Wirkungsgrades der Abförderung des verschmutzenden Stoffes durch Anordnung von geeigneten Trennwänden,
die es gestatten, gegenseitige Beeinflussungen der Strömungen der zurückströmenden flüssigen
Masse und des Stoffes im Verlaut' seiner Abförderung zu vermeiden.
Die folgende Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung an Hand der Zeichnung wird
ίο leicht verständlich machen, wie die Erfindung ausgeführt
werden kann. Es zeigt
F i g. 1 einen schematischen Schnitt durch eine
Vertiefung, die an der Oberfläche einer flüssigen
Masse dadurch hergestellt wurde, daß die flüssige
Masse örtlich um eine senkrechte Achse in Drehung versetzt wurde,
Fig. 2 einen Schnitt entsprechend Fig. 1 in dem
Fall, in dem die flüssige Masse mit einer dünnen Schicht eines leichten Stoffes bedeckt ist,
ao Fig. 3 einen Schnitt nach Linie I1I-III in Fig.4 durch eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
ao Fig. 3 einen Schnitt nach Linie I1I-III in Fig.4 durch eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig.4 einen Teilschnitt nach Linie IV-IV in
Fig. 3,
Fig. 5, 6 und 7 Teilschnitte entsprechend Fig. 3, wobei drei Ausführungvarianten dargestellt sind,
F i g. 8 einen Schnitt durch eine andere Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß der Erfindung,
F i g. 9 eine Teilansicht entsprechend dem Pfeil IX in Fig. 8,
Fig. 10 und 11 Teilschnitle entsprechend dem
Schnitt nach F i g. 8 von zwei variierten Ausführungsformen,
F i g. 12 einen Schnitt durch eine andere Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 13 einen analogen Teilschnitt, jedoch in größerem
Maßstab, durch eine variierte Ausführung,
F i g. 14 eine perspektivische Ansicht einer anderen
Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
F i g. 15 einen schematischen teilweisen Längsschnitt
durch die Vorrichtung nach Fig. 14 in einem gegenüber Fig. 14 reduzierten Maßstab,
Fig. 16 eine perspektivische Ansicht einer anderen
Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 17 einen schematischen senkrechten Schnitt
durch eine Rückgewinnungsvorrichtung gemäß der Erfindung, wobei besonders die Erzeugung einer
Rückströmung im Inneren der flüssigen Masse dargestellt ist,
Fig. 18 eine die Fig. 17 ergänzende zur Erläuterung
dienende schematische Darstellung,
Fig. 19 und 20 der Fig. 17 entsprechende
Schnitte die insbesondere in zwei Varianten Mittel zeigen, die es gestatten, die gegenseitige Beeinflussung
zwischen der Rückströmung der flüssigen Masse einerseits und dem Abzug des Stoffes, der sich
in der Vertiefung angesammelt hat andererseits, zu vermindern,
Fig. 21 eine schematische perspektivische Ansicht
einer Rückgewinnungsvorrichtung, die mn erfindungsgemäßen Mitteln zur Begünstigung einer erzwungenen
Rückströmung in der flüssigen Masse ausgerüstet ist,
F i g. 22 eine Ansicht entsprechend F i g. 17, in der
eine Variante eines Drehbewegungs-Erzeugers für die flüssige Masse dargestellt ist, bei dem Düsen zur
Injektion eines induzierenden Strömungsmittels verwendet
sind,
F i g. 22 a einen Schnitt nach Linie XXII «-XX11 a
der in Fig. 22 dargestellten Vorrichtung,
F i g. 23 einen teilweise längs der Linie XXIII-XXIIl
in Fig. 23 a geschnittenen Aufriß einer Vorrichtung gemäß einer Variante der Ausfiihrungsform
nuJi den F i g. 22 und 22 a,
Fig. 23a einen Schnitt nach Linie XXIlIa-ΧΧΠΙ
α der in F i g. 23 dargestellten Vorrichtung,
F i g. 24 eine schematische perspektivische Ansicht einer Vorrichtung, bei der die Injektionsdüsen für
das induzierende Strömungsmittel anders angeordnet sind,
F i g. 25 einen senkrechten Schnitt durch die in F i g. 24 dargestellte Vorrichtung,
F i g. 26 eine der Vorrichtung nach F i g. 24 analoge Variante in einer schematischen perspektivischen
Ansicht,
Fig. 27 einen senkrechten Schnitt durch die in Fi g. 26 dargestellte Vorrichtung,
F i g. 28 einen senkrechten Schnitt entsprechend Fi g. 27, durch eine weitere Variante,
Fig. 28 a einen Schnitt nach Linie XXVIIIa-XXVHI α der in Fig. 28 dargestellten Vorrichtung,
F i g. 29 eine schematische Prinzipdarstellung einer
anderen Vorrichtung mit Injektionsdüsen für ein induzierendes Strömungsmittel,
F i g. 30 und 31 perspektivische Ansichten von
zwei Ausfuhrungsvarianten der in F i g. 29 dargestellten
Vorrichtung.
F i g. 32 eine schematische Darstellung einer speziellen
Ausfiihrungsform der Injektionsdüsen für das induzierende Strömungsmittel,
F i g. 33 einen senkrechten Schnitt durch eine andere Ausführungsform eines Drehbewegungs-Erzeugers
und
Fig. 33 a einen Schnitt nach Linie XXXIIl a-ΧΧΧΪΠ
α durch die Vorrichtung nach F i g. 23.
Die dünne Schicht, die auf der Oberfläche der dichten flüssigen Masse schwimmt, ist absichtlich
verhältnismäßig dick gezeichnet, um die Darstellung leichter versländlich zu machen. Die Schicht kann
selbstverständlich sehr "iel dünner sein. Im folgenden
wird mit »Wirbel < die Erscheinung bei der Rotation bezeichnet, der man die flüssige Masse mit im
folgenden zu beschreibenden Einrichtungen unterwirlt.
in Fig. 1 ist eine Vertiefung 3 mit geschlossenem Boden daruestellt, die durch einen Wirbel an der
freien Oberfläche einer flüssigen Masse erzeugt ist. Unter dem Ausdruck »Boden« soll die innere Bodenflächc.
aiso der Grund der Vertiefung verstanden werden. Die Vertiefung 3 hat im wesentlichen die
Form eines Unulreliungsparaboloidcs, das an die
freie Oberfläche 1 α der "flüssigen Masse 1 durch eine
L'mdrchungsflächc anschließt, deren Neigung progressiv
abnimmt.
In F i ti. 2 ist eine dünne Schicht eines Stoffes 2 gezeigt,
der spezifisch leichter (weniger dicht) ist als die flüssige Masse 1 und sich mit dieser nicht mischen
läßt und der die freie Oberfläche 1 α der flüssigen
Masse 1 bedeckt. Der Stoff 2 hat die Tendenz, die durch den Wirbel erzeugte Vertiefung 3 auszufüllen,
um so eine möglichst kleine potentielle Energie zu haben. Es wird andererseits durch den Wirbel in
Drehung versetzt, jedoch mit einer Winkelgeschwindigkeit, die kleiner ist als die Winkelgeschwindigkeit,
die die Teilchen der flüssigen Massel im Wirbel annehmen,
wenn man, in einem gleichen Abstand vcn der Drehachse, Teilchen des Stoffes 2 und der flüssigen
Masse 1 betrachtet. Diese Drehgeschwindigkeit ist bei einer gegebenen örtlichen Drehgeschwindigkeit
der flüssigen Masse 1 und bei einem gegebenen Abstand von der Drehachse um so kleiner, je viskoser
und je leichter der Stoff 2 ist. Es wird sich ein stabiles Gleichgewicht einstellen, bei dem an der
ίο freien Oberfläche la der dünnen Schicht des Stoffes
2 eine Vertiefung 3 α gebildet wird, wobei jedoch diese Vertiefung eine weit geringere Tiefe hat als die
Vertiefung 3. Die Dicke H des Volumens des Stoffes 2 am Ort des Wirbels ist demgemäß im Verhältnis
zur Dicke Ii der Schicht des Stoffes 2 außerhalb des Wirbels sehr groß. Der Stoff 2 kann eine Flüssigkeit,
z. B. ein Kohlenwasserstoff rein. Es kann jedoch auch ein fester Stoff sein, der auf der freien Oberfläche
der flüssigen Masse 1 fein verteilt ist.
ao Die F i g. 3 und 4 zeigen eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß der Erfindung.
In Fig. 3 ist eine Plattform5 gezeigt, die durch
Schwimmer 12 über einer flüssigen Massel getragen
ist, wobei die flüssige Masse ihrerseits auf einem Boas den oder Grund 14 aufruht. Die Plattform 5 ist mit
dem Boden 14 durch eine Verankerungsvorrichtung 13 verbunden. Die Plattform trägt einen Drehbewegungs-Erzeuger,
der beim dargestellten Ausführungsbeispiel durch einen Propeller 6 gebildet ist.
v,iT>er Propeller 6, der in die flüssige Masse 1 bis in
eine geeignete Tiefe unterhalb der freien Oberfläche 1 α der flüssigen Masse 1 eingetaucht ist, wird
durch einen von der Plattform S getragenen Motor 8 über eine im wesentlichen senkrechte Welle 7 in Drehung
versetzt. Er dreht sich mit einer solchen Drehrichtung, daß er die Stromfäden der flüssigen
Massel, die zwischen dem Propeller und der freien Oberfläche 1 α angesaugt werden, nach unten zieht.
Der Propeller ist von einer vollständig in der flüssigen Masse 1 versenkten Verkleidung 9 umgeben. Der
obere Rand 9 b der Verkleidung, der sich vorzugsweise in der Nähe der freien Oberfläche la der flüssigen
Masse 1 befindet, ist vorteilhaftcrwcisc nach innen gekrümmt. Die Verkleidung ist an ihrem unteren
Ende offen. In der Nähe der Welle 7 mündet in dem Bereich, in dem die Vertiefung 3 erzeugt werden soll,
eine Leitung 15«. Sie ist mit einem schwimmenden Behälter 17 über eine Leitung 15 verbunden, in die
eine von der Plattform 5 getragene Pumpe 16 ein«ebaut ist, die den Inhalt der Leitung 15 in den Behälter
17 fördert. Das Ganze bildet, wie leicht zu sehen ist, eine Vorrichtung zum Abfördern des in der Vertiefung
3 angesammelten Sioffes2.
T-\ Schwimmer 12 sind vorteilhafterweise ^ekrümmt
(s. F i g. 4) und so angeordnet, daß sich jeder Schwimmer im wesentlichen auf einer Spirale befindet,
die den Stromfäden um den Wirbel entspricht, so daß deren Strömung so wenig wie möglich gestört
wird.
Die Zone, in der die erfindungsgemäße Rückgewinnungsvorrichtung arbeitet, kann von nicht dargestellten
Schutzvorrichtungen umgeben sein, die zur Verbesserung des Wirkungsgrades der Vorrichtune
in dieser Zone dienen. Solche Schutzvorrichtungen
können beispielsweise versenkte Schutznetze oder schwimmende Absperrungen sein, die z. B. aus Wülsten
bestehen, die die dünne Schicht des Stoffes 2 umgeben, wobei die Absperrungen die Schicht des
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; r. π r
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Stoffes 2 einschließen oder sammeln. Auch Signali- lieh auch über die gesamte Höhe der Verkleidung ersierungsvorrichtungen
können vorgesehen werden. strecken. Das Abziehen des Stoffes 2 wird, wie auch Man kann auch ein System von versenkten Rohrlei- in den vorhergehenden Fällen, durch die der Pumpe
lungcn verwenden, die den Wirbel in einem geeigne- 16 und dem Behälter 17 zugeordnete Leitung 15 beten
Abstand umgeben und die einen Vorhang aus 5 wirkt.
Blasen abgeben, um einen Teil der Schicht aus dem Wenn die Pumpe in Gang gesetzt wird, wird durch
leichten Stoff 2 zu isolieren, was von Vorteil sein den Schlitz 20« ein Strahl aus unter Druck stehender
kann. Flüssigkeit tangential in die Verkleidung 9 einge-
Die beschriebene Rückgewinnungsvorrichtung ar- spritzt, wobei der Strahl die im Inneren der Verklcibeitet
wie folgt: Die Plattform 5 wird in die zu be- ίο dung 9 befindliche flüssige Masse in Drehung verhandelnde
Zone gebracht und verankert. Danach setzt, wodurch ein Wirbel gebildet wird,
wird der den Propeller6 antreibende Motor8 in Fig. 10 zeigt ein anderes System für die Abförde-Gang gesetzt. Hierdurch wird ein Wirbel erzeugt, der rung des leichten Stoffes 2, das vorteilhafter Weise in eine Vertiefung 3 hervorruft. Der leichte Stoff 2 sam- den Fällen anwendbar ist, in denen der Stoff 2 aus melt sich in der Vertiefung. Die Pumpe 16 wird in 15 festen Teilchen besteht Ein Abhebungsorgan, z.B. Betrieb genommen und auf eine geeignete Förderlei- ein Filter 24, das au? einem Netz mit sehr kleinen stung eingestellt, so daß sie den in der Vertiefung 3 Maschen besteht, ist mit der Plattform 5 durch ein angesammelten Stoff in den Behälter 17 fördert. Der Kabel 25 verbunden und unterhalb der Verkleidung aus der Vertiefung 3 herausgezogene Stoff 2 wird als- in der Nähe von deren unteren freiem Rand angeordbald durch Stoff ersetzt, der sich an der freien Ober- 20 net. Seine Abmessungen sind derart, daß es im Innefläche befindet, so daß das Gleichgewicht aufrechter- ren der Verkleidung 9 bewegt werden kann. Um die halten wird, bis die dünne Schicht über einer großen Teilchen des Stoffes 2, die sich in der Vertiefung 3 Fläche um den Wirbel aufgezehrt ist. angesammelt haben, zu entnehmen, genügt es, das
wird der den Propeller6 antreibende Motor8 in Fig. 10 zeigt ein anderes System für die Abförde-Gang gesetzt. Hierdurch wird ein Wirbel erzeugt, der rung des leichten Stoffes 2, das vorteilhafter Weise in eine Vertiefung 3 hervorruft. Der leichte Stoff 2 sam- den Fällen anwendbar ist, in denen der Stoff 2 aus melt sich in der Vertiefung. Die Pumpe 16 wird in 15 festen Teilchen besteht Ein Abhebungsorgan, z.B. Betrieb genommen und auf eine geeignete Förderlei- ein Filter 24, das au? einem Netz mit sehr kleinen stung eingestellt, so daß sie den in der Vertiefung 3 Maschen besteht, ist mit der Plattform 5 durch ein angesammelten Stoff in den Behälter 17 fördert. Der Kabel 25 verbunden und unterhalb der Verkleidung aus der Vertiefung 3 herausgezogene Stoff 2 wird als- in der Nähe von deren unteren freiem Rand angeordbald durch Stoff ersetzt, der sich an der freien Ober- 20 net. Seine Abmessungen sind derart, daß es im Innefläche befindet, so daß das Gleichgewicht aufrechter- ren der Verkleidung 9 bewegt werden kann. Um die halten wird, bis die dünne Schicht über einer großen Teilchen des Stoffes 2, die sich in der Vertiefung 3 Fläche um den Wirbel aufgezehrt ist. angesammelt haben, zu entnehmen, genügt es, das
Die Verkleidung 9 gestattet die Begrenzung des in Filter 24 anzuheben.
Bewegung befindlichen Volumens der flüssigen 25 Fig. 11 zeigt sc'iematisch eine weitere Ausfüh-
Masse und damit eine Begrenzung der Motorleistung. rungsform, bei der eine Induzierungsdüse 27« mil
Die Krümmung des oberen Randes 9 b der Verklei- einer konvergcnten-divergenten Verkleidung 27 b
dung 9 erleichtert das Heranziehen der dünnen derart zusammenwirkt, daß ein Injektor 27 entsteht.
Schicht aus dem Stoff 2 an den Wirbel. dessen Achse mit der Achse der Verkleidung 9 zu-
Die Fig. 5 bis 7 zeigen Varianten der Ausbildung 30 sammenfällt. Die Verkleidung 27ft ist an ihrer Inder
Verkleidung 9. nenwand mit geneigten oder schraubenförmig verlau-
Gemäß F i g. 5 ist der freie untere Rand der Ver- fenden Schaufeln 27 c ausgerüstet. Die Induzicrungs-
kleidung9 in bezug auf die Verkleidung nach außen düse 27« kann mittels einer Leitung 22 gespeist wer-
gekrümmt. Diese Ausbildung gestattet eine vorteil- den, wobei eine Pumpe verwendet werden kann, die
hafte Führung der aus der Verkleidung austretenden 35 der in Fig. 8 dargestellten Pumpe 21 entspricht. Die
Stromfäden. Leitung 22 kann selbstverständlich auch mit einer
Gemäß Fig. 6 hat die Verkleidung9 einen Bo- anderen Quelle aus unter Druck stehendem Strö-
den9c, der es gestattet, das in Bewegung befindliche mungsmittel verbunden sein. Tm Betrieb erzeugt die
Flüssigkeitsvolumen im wesentlichen auf das VoIu- vom Injektor 27 bewirkte Ansaugung einen Wirbel
men der Verkleidung zu begrenzen. Bei dieser Aus- 40 und demgemäß eine Vertiefung 3. Der obere Rand
führungsform ist der Propeller durch ebene Schau- der in Fig. 11 dargestellten Verkleidung ist gerade,
fein 6 α ersetzt. d. h. nicht nach innen gekrümmt.
Gemäß F i g. 7 hat die Verkleidung 9 einen Bo- Selbstverständlich kann der Injektor eine beliebige
den 9 c, in dem wenigstens eine öffnung 9 d vorgese- Bauart aufweisen, insbesondere kann es sich um ein
hen ist. 45 Strahlrohr handeln, bei dem der divergente Teil
Die F i g. 8 und 9 zeigen eine andere Ausführungs- durch einen mittels ringförmiger Induzicruncs-
form, die sich von der vorhergehend beschriebenen düsen hergestellten Strömungsmitlelvorhane eebil-
im wesentlichen durch die Tatsache unterscheidet, det ist.
daß an Stelle des Propellers 6 oder der Schaufeln 6« Bei der in Fig. 12 dargestellten Ausführungsform
eine Düse 20 vo-gcsehen ist, die im Inneren der Ver- 50 ist die Plattform 5 in die flüssige Masse 1 versenkt
kleidung 9 mit einem Schlitz 20 a mündet und die es und durch eine Verankerungsvorrichtung 13 am Bogestattet,
tangential zur Wand der Verkleidung ein den 14 verankert. Die Verkleidung 9 ist an der Oberinduzierendes
Strömungsmittel einzuspritzen. Die seite der Plattform 5 befestigt und der freie obere
Achse der Düse ist vorteilhaftenveise leicht nach un- Rand 9 b der Verkleidung befindet sich in der Nähe
ten geneigt. Das induzierende Strömungsmittel kann 55 der freien Oberfläche 1 a. Eine Trennwand 30 bildet
vorteilhaftenveise gleich beschaffen sein wie die zusammen mit der Plattform 5 und die Verkleidung 9
Flüssigkeit aus der flüssigen Massel. Zu diesem im unteren Teil der Verkleidung einen dichten Raum
Zweck kann man für die Speisung der Düse eine Lei- 30«. Ein Motor 31. der im Inneren des Raumes 30«
tung 22 vorsehen, deren stromaufwärts liegendes angeordnet ist, hat einen Stator 31 « und einen Rotor
Ende in größerer Entfernung von der Plattform von 60 31 b. Eine fest mit dem Rotor 31 b verbundene hohle
einem Schwimmer 23 getragen ist und in die flüssige Welle 32 durchdringt die Trennwand 30 unter AbMasse
1 eintaucht. In die Leitung 22 ist eine Pumpe dichtung gegenüber dieser und erstreckt sich bis in
21 eingebaut. Die Düse 20 kann auch mit einer ande- den Bereich oberhalb des Raumes 30«. Ihr freies
rcn Quelle aus einem unter Druck stehenden Slrö- Ende trägt einen Propeller 6. Der Saugkanal 15 für
mungsmittel verbunden sein. ö.s den leichten Stoff 2 ist im Inneren der Welle 32 an-
Der Schlitz 20« erstreckt sich parallel zur Achse geordnet und mündet in dem Bereich, in dem die
der Verkleidung 9 im wesentlichen in der unteren Vertiefung 3 gebildet werden soll. Der Saugkanal
Hälfte der Verkleidung. Er kann sich selbstverständ- mündet in den Behälter 17 unrl führt iilmr pin,-
Pumpe 16, die bei dieser Ausführungsform am Behälter
montiert ist.
Fig. 13 zeigt eine Ausführung, bei der die hohle
Welle 32 dazu benutzt wird, um gleichzeitig den Propeller 6 und die Schaufeln 161 einer Abförder-Kreisclpumpc
160 anzutreiben. Die Welle 32 wird von dem im abgedichteten Raum 3Oo angeordneten Motor
31 angetrieben. Sie ist bis in die Vertiefung 3 verlangen
und dient als Ansaugkanal für die Pumpe 160. Die Schaufeln 161 drehen sich im Inneren einer
Difl'usionskammer 162, die einen Druckkanal 163
der Pumpe speist. Die Leitung 15 verbindet den Druckkanal 163 unmittelbar mit dem Behälter 17,
der in Fig. 13 nicht dargestellt ist. In der Seitenwand der Verkleidung 9 ist in der Nähe der Trennwand 30
eine öffnung 35 derart angeordnet, daß das Innere der Verkleidung mit der außerhalb der Verkleidung
befindlichen flüssigen Maosc- in Verbindung gebracht wird.
Die Fig. 14 und 15 zeigen eine andere Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Bei dieser Ausführungsform ist die Plattform durch ein
Schiff 36 des Katamaran-Typs ersetzt, dessen beide Rümpfe 36 α und 36 b unier sich durch ein Bauteil
36 c verbunden sind. Zwischen den mit einem Bug versehenen Rümpfen 36 α und 36 b kann sich ein mit
ebenen Schaufeln 37 α versehenes zylindrisches Rad drehen. Eine Brücke 38, die zwischen dem Rad 37
und dem Bauteil 36 c angeordnet und fest mit den Rümpfen 36 α und 36 b verbunden ist, trägt den Motor 8. Dieser treibt, wie bei der vorhergehenden beschriebenen
Ausführung mittels der Welle 7 einen in die flüssige Masse eingetauchten Propeller 6. Die den
Propeller 6 umgebende Verkleidung 9 ist mit den Rümpfen 36 α und 36 b durch Fixierungsmittel 39
verbunden. Die Absaugleitung ist mit dem Behälter 17 unter Zwischenschaltung einer nicht dargestellten
Pumpe verbunden.
Die Vorrichtung arbeitet wie folgt. Das Schiff 36 bewegt sich in der durch den Pfeil F angezeigten
Richtung in der zu behandelnden Zone. Das Schaufelrad dreht sich auf Grund des Widerstandes, der
der Bewegung durch die flüssige Masse 1 und die Schicht 2 entgegengesetzt wird, im Sinne der durch
den Pfeil/ (s. Fig. 15) angedeuteten Drehrichtung. Die Schicht kann in den durch die Rümpfe 36«.
36 b, das Schaufelrad 37 und das Bauteil 36 c umgrenzten Bereich eintreten, jedoch nicht aus diesem
Bereich entweichen. Der Stoff sammelt sich deshalb in diesem Bereich. Wenn die auf diese Weise angesammelte
Menge an Stoff 2 genügend groß ist, wird das Schiff 36 angehalten und der Motor 8 sowie die
dem Behälier 17 zugeordnete Pumpe werden in Gang gesetzt, um den Stoff 2 im Behr.lter zu sammeln, wie
dies schon ausführlich beschrieben wurde. Das Schiff kann sich so über die gesamte zu behandelnde Zone
bewegen.
Bei der in F i g. 16 dargestellten Ausführungsform
wird eine Tragkonstruktion 41, der Schwimmer 42 zugeordnet sind, durch ein Schiff 43 geschleppt. Auf
der Tragkonstruktion 41 sind vier Motoren 8 angeordnet,
von denen vier Propeller 6 über vier Wellen 7 antreibbar sind. Zwei benachbarte Wellen drehen
sich mit entgegengesetzter Drehrichtung. Jedem Propeller 6 ist eine Verkleidung 9 und ein Saugkanal
15 zugeordnet. Die Saugkanäle 15 sind an Sammelkanäle 44 angeschlossen, die in vom Schiff 43 getragene
Behälter 17 münden. Jeder Behälter ist mit einer nicht dargestellten Säugpumpe ausgerüstet.
Diese Vorrichtung hat den Vorteil, daß sie ohne Halt des Schiffes arbeitet, das sich mit geringer Geschwindigkeit
in der zu behandelnden Zone bewegt. Selbstverständlich liegt die Verwendung von beliebig vielen
Propellern im Rahmen der Erfindung.
In F i g. 17 ist die flüssige Masse, die im folgenden
»Wasser« genannt wird, mit 101 bezeichnet. Das Wasser ist mit einer dünnen Schicht 102 eines Stoffes
ίο bedeckt, der weniger dicht ist als Wasser und der im
folgenden »Kohlenwasserstoff« genannt wird. Im übrigen kann der weniger dichte Stoff ein fester, fein
verteilter oder ein flüssiger Stoff sein, ist jedoch mit der flüssigen Masse (z. B. Wasser) 101 nicht misehbar.
Mit Hilfe eines Drehbewegungs-Erzeugers, z. B. eines Propellers oder einer ebenen Schaufel 103, die
durch eine Welle 104 angetrieben wird, kann im Inneren der Wassermasse ein Wirbel gebildet werden,
in dem die Stromfäden, die schematisch durch die Pfeile /, angedeutet sind, nach unten gezogen werden.
Während des Betriebes bildet sich an der Wasseroberfläche eine Vertiefung 105, in der sich der
Kohlenwasserstoff mit einer Dicke ansammelt, die wesentlich größer ist als die Dicke der Schicht, was
das Abfördern des die Schicht bildenden Stoffes, z. B. durch Pumpen, über einen die Welle 104 umgebenden
Kanal 106 erleichtert.
Die Schaufel 103 ist seitlich von einer Verkleidung 107 umgeben und andererseits ist unter diesem Drehbewegungs-Erzeuger
vorzugsweise unterhalb der Verkleidung eine Wand 108 angeordnet, die eine im wesentlichen waagerechte Fläche bildet. Auf diese
Weise wird um die Drehbewegungs-Erzeuger herum ein gewisses Volumen abgegrenzt, innerhalb dem
eine durch die Pfeile /., angedeutete örtliche Rückströmung mindestens eines Teils der Stromfäden 1
entstehen kann.
Das Vorhandensein dieser Rückströmung ist für den Wirkungsgrad der Vorrichtung grundsätzlich
günstig, da sie die Verminderung der Leistung der Antriebsmittel ermöglicht, die gebraucht werden, um
die erwünschte Drehbewegung zu erzeugen. Die Wand 108 ist in einem Abstand Λ vom unteren Rand
der Verkleidung 107 und in einem Abstand h' von der Unterkante der Induktionsmittel 103 angeordnet.
Die Abstände h und h' können durch Einstellmittel, wie z.B. eine Gewindestange 118 von veränderlicher
Länge, eingestellt werden, was es gestattet, unter Berücksichtigung der Eigenschaften der vorhandenen
Stoffe und insbesondere unter Berücksichtigung ihrer jeweiligen Dichte (von der die geometrischen und hydodynamischen
Eigenschaften der Wirbelvertiefung 105 bestimmt werden), den Grad der Rückströmung
der dichteren Flüssigkeit zu ändern.
Die in F i g. 17 dargestellte Vorrichtung kann jedoch
Nachteile haben, wenn Kohlenwasserstoffe abgefördert werden sollen. Es entsteht dann am Eintritt
des Kanals 106 eine Strömung /„ mit einer Richtung.
die der Richtung der Strömung /, entgegengesetzt ist.
was die Gefahr mit sich bringt, daß in einer Zone 109 zwischen dem Boden der Vertiefung 105 und dei
Einlaßöffnung am Kanal 106 eine gegenseitige Beeinflussung der beiden Strömungen entsteht, was die
Ursache von Verlusten sein kann. Im übrigen wird wie dies in F i g. 18 dargestellt ist, der Drehbewegung,
die durch die Schaufel 103 hervorgerufen wird durch eine entgegengesetzt wirkende Strömung ent
·' r, 0 r,
gegengearbeitet, die auf dem relativen Unterdruck
beruht. der am EinlJ3 des Kanals 106 herrrscht, was schließlich dazu führen kann, daß durch d:n genannten
Kanal Wasser abgesaugt wird, was natürlich unerwünscht ist.
Fig. 19 zeigt eine einfache Vorrichtung, die es ermöglicht,
die vorgenannten Nachteile weitgehend zu 'ermeiden. Diese Abhilfemittel haben eine Trennwand
110, die vorteilhafterweise schalenförmig ausgebildet ist und im wesentlichen parallel zum Boden
der Vertiefung 105 verläuft. Die Schale ist zwischen der Schaufel 103 und dem Saugkanal 106 unmittelbar
in der Nähe des Eintritts dieses Kanals angeordnet. Die Trennwand 110 führt die Strömung /., des
Kohlcawasserstoffes so, daß dieser nicht mehr mit der Rückströmung /,-J2 zusammenwirkt. Außerdem
gestallet sie die Vermeidung des schädlichen Einflusses
der Strömung in entgegengesetzter Richtung, von der weiter oben die Rede war.
F i g. 20 betrifft eine Variante der vorhergehend besdHebenen Ausführungsform, gemäß der die
schalenförmige Trennwand 110 nach oben hin durch eine seitliche Wand 111 verlängert ist, die Vorzugsweise
die Berührungsfläche zwischen dem Kohlenwasscrstoff und der Luft durchdringt und öffnungen
112 für den Durchgang des Kohlenwasserstoffes aufweist. Auf diese Weise wird im Inneren der Vertiefung
105 eine Beruhigungskammer 113 abgegrenzt, in der eine eventuelle Wirbelbewegung des Kohlen-Wasserstoffes
vernichtet oder stark reduziert wird, was zu einer Verbesserung des Wirkungsgrades beim
Pumpen des Kohlenwasserstoffes führt. Die seitliche Wand 111 bildet außerdem einen Schirm gegen die
Bewegungsunruhe an der Oberfläche, die eine Verlagerung der Vertiefung 165 in senkrechter Richtung
und eventuell ein unerwünschtes Pumpe;, von Wasser zur Folge haben könnte.
Fig. 21 betrifft eine Variante der Erfindung, gcmäß
der die Rückslrömung /., der Stromfäden durch das Vorhandensein einer konvexen Wand 114 begünstigt
wird. Diese Wand ist so geformt, daß sie wenigstens einen Teil der Stromfäden /, durch Anlegen
dieser Stromfäden an die konvexe Wand ablenken. kann. Dieses Phänomen wird manchmal Young-Effekt
genannt. Die Wand 114 kann vorteilhafterweise einen Teil der äußeren Fläche eines Torus bilden,
dessen Achse im wesentlichen senkrecht steht und der die Schaufel 103 umgibt.
Die F i g. 22 bis 32 betreffen verschiedene Ausführungsformen von Drehbewegungs-Erzeugern, wobei
diese Düsen aufweisen, die zur Injektion von geeigneten Strömungsmittelstrahlen in das Innere der
Wassermasse dienen.
In den F i g. 22 und 22 a sind mehrere Düsen 115 dargestellt, die auf einem Kreis um eine im wesentlichen
senkrechte Achse Y-Y verteilt sind. Die Düsen befinden sich im Inneren eines Raumes, der, wie bei
den Ausfiihrungsformen nach den F i g. 1 bis 4 durch eine seitliche Verkleidung 107 und eine im wesentlichcn
waagerechte Wand 108 begrenzt ist. Die horizontale Wand ist, wie auch bei den vorhergehenden
Ausl'ührungsbeispielen, mit einem einstellbaren Abstand /1 bzw. h' vom unteren freien Rand der Vcrkleidung
bzw. von den Düsen 115 angeordnet.
Die Düsen 115 kommunizieren über einen zentralen Hohlraum 116 und einen axialen Speisekanal 117
mit einer nicht dargestellten Quelle für induzierendes Strömungsmittel, wie z. B. unter Druck stehendes
Wasser. Die Düsen sind so orientiert, daß die aus ihnen austretenden Strömungsmittelstrahlen wenigstens
eine tangentiale Komponente und eventuell zusätzlieh eine vertikale nach unten gerichtete Komponente
haben. Die Strahlen induzieren innerhalb der Was- --jrmasse 101 eine Wirbelbewegung, wobei Wasser
ach unten gesaugt und eine Vertiefung 105 für die Xnsammlung des Kohlenwasserstoffes gebildet wird.
Die F i g. 23 und 23 a zeigen eine Variante, die sich von der Ausführung nach den F i g. 22 und 22 a
nur dadurch unterscheidet, daß der zentrale Hohlraum 116 durch einen umgebenden Hohlraum 119
ersetzt ist, in den tangential ein Speisungskanal 120 für induzierendes Strömungsmittel mündet. Das Strömungsmittel
hat also schon an ihrer Eintrittsstelle in die Düsen die gewünschte Tangential-Komponente.
Die Fig. 24 bis 31 betreffen Ausführungsformen
der Drehbewegungs-Erzeuger, bei denen mehrere Induzierungsdüsen auf einer oder mehreren Parallelkreisen
einer Umdrehungsfläche mit irr. wesentlichen senkrechter Achse verteilt sind.
Gemäß dem Fig. 24 bis 28 ist diese Umdrehungsfläche ein Torus 121, der dem in Fig. 21 dargestell-
ten Torus 114 entspricht, dessen hohler Innenraum 122 jedoch mit einer nicht dargestellten Quelle für
ein Induzierendes Strömungsmittel kommuniziert.
Längs einem oder mehreren Parallelkreisen AA', BW sind in der Wand des Torus geneigte
Durchlässe, wie die Durchlässe 123 a, 123 b an-
gebracht. Diese Durchlässe bilden Injektionsdüsen für das induzierende Strömungsmittel, wobei jede
Düse in eine Richtung V orientiert ist, die wenigstens eine Komponente a- entsprechend den Parallelkreisen
(ζ·Β· AA') und eine Komponentey in Meridianrichtung
(d. h. in Richtung des erzeugenden Kreises des Torus) aufweist, wobei die Komponenten durch die
betrachtete Düse gehen. Die induzierenden Strömungsmittelstrahlen,
die aus diesen Düsen austreten, induzieren im Inneren der Wassermasse eine im wesentlichen
spiralförmige Bewegung, die von der Außenseite zur Innenseite des Torus und von oben
nach unten verläuft, wie es die Pfeile /, andeuten und
rufen so eine Sammelvertiefung 105 hervor.
Die F i g. 26 bis 28 zeigen eine Variante, die sich von der oben beschriebenen Ausführungsform im
wesentlichen dadurch unterscheidet, daß die Düsen, wie z.B. die Düse 123ö, bei verhältnismäßig dünn
ausgebildeter Wand des Torus durch ein System von in die Wand eingeschnittenen Kerben gebildet sind,
die so defonnieit wurden, daß sie dem Induzierungsstrahl
die gewünschte Orientierung geben.
Gemäß den Fi 3. 28 und 28 a wird der Innenraum
122 des Torus 121 durch einen Speisungskanal 124 mit Strömungsmittel versorgt, der tangential in den
genannten Raum derart mündet, wie dies bei den Ausführungen nach den Fig. 23 und 23 a der Fall
ist, so daß das induzierende Strömungsmittel bereits am Eintritt der Düsen 123 α die gewünschte Tangenlial-Komponcntc
aufweist.
Außerdem ist aus Fig. 28 eine untere Platte 125
zu ersehen, die unterhalb des Torus 121 in einem Abstand Ii von dessen Unterseite angeordnet ist. Der
Abstand Ii ist mit Hilfe von Organen 126 einstellbar, wobei diese analog ausgebildet sind wie die Gewindcstange
118, von der weiter oben die Rede war. Diese Wand, die im wesentlichen parallel zur horizontalen
Symmetrieebene des Torus ist, hat in ihrem
mittleren Teil eine ausgerundete Verdickung 127, die die Führung der Stromfäden Z1 begünstigt. Wie beim
vorhergehenden Ausfülrungsbeispiel kann man auf den Grad der Rückströmung /., durch Regelung des
Abstandes Λ einwirken.
Die F i g. 29 bis 31 betreffen eine Variante, gemäß
der die Umdrehungsfläche ein Hohlzylinder 128 mit im wesentlichen senkrechter Achse ist. Der Innenraum
129 dieses Zylinders wird durch einen tangential in den genannten Raum mündenden Kanal 130
mit induzierendem Strömungsmittel gespeist. Die Düsen, die so beschaffen sind, wie dies an Hand der
F i g. 26 und 27 beschrieben wurde, sind mit den Bezugszahlen 131 a, 131 b und 131 c bezeichnet. Wie
aus der Zeichnung zu ersehen ist, sind diese Düsen
auf mehreren Parallelkreisen AA', BB', CC
angeordnet, wobei auf zwei benachbarten Parallelkreisen liegende Düsen gegeneinander versetzt sind.
In allen Fällen sind die Düsen 131a, 131 b,
131 c und der Kanal 130 in einer Richtung
orientiert, die mindestens eine Tangential-Komponente
und eventuell eine senkrechte nach unten gerichtete Komponente aufweist, wie dies insbesondere
Fig. 31 zeigt.
Die aus den Düsen austretenden Strömungsmittelstrahlen induzieren in der Wassermasse eine spiralförmige
Bewegung, die um so stabiler ist, je mehr die in Rotation versetzten Stromfäden durch den
Young-Effekt dazu neigen, sich an die Wand des Zylinders anzulegen. Die spiralförmige Bewegung ruft
ihrerseits einen das Wasser nach unten ziehenden Saugeffekt hervor, was zur Bildung der Sammelvertiefung
105 für den Kohlenwasserstoff führt.
Der Hohlzylinder 128 kann auch von einer in Fig. 30 nicht dargestellten Verkleidung entsprechend
der oben beschriebenen Verkleidung 107 umgeben sein.
Fig. 32 betrifft eine Variante der Düsenausbildung,
gemäß der die Düse in einen innerhalb der Wasseimasse liegenden divergenten Teil 132 mündet.
Dieser divergente Teil wird einerseits über einen Speisungskanal 133 und andererseits mit angesaugtem
Wasser gespeist, das durch den Saugstrahleffekt in den divergenten Teil angesaugt wird. Man verstärkt
auf diese Weise die Strömung im Inneren der
Wassermasse.
Bei allen beschriebenen Ausführungen kann die Speisung der Düsen mit induzierendem Strömungsmittel
kontinuierlich oder pulsierend sein.
Die Fig. 33 und 33a betreffen eine Ausführungsform der Erfindung, bei der die Drehbewegung im
Inneren der Wassermasse durch Ansaugen von Wasser nach unten mit Hilfe einer Pumpe 134 erzeugt
wird. Diese letztere ist über einen Kanal 135 an einen Sammelraum 136 angeschlossen, der über tangentiale
Düsen 137 mit der Wassermasse 101 kommuniziert. Beim Betrieb werden in den Sammelraum
136 durch die tangentialen Düsen 137 Wasserstrahlen angesaugt, was wie vorhergehend beschrieben, in
der Wassermasse einen Strömungswirbel derart hervorruft, daß dieser eine Sammelvertiefung 105 erzeugt.
Um eventuelle Störungen im Bereich der Vertiefung 105 zu vermeiden, ist es von Vorteil, eine Entleerung
des von der Pumpe 134 geförderten Wassers in einem genügend großen Abstand vorzunehmen,
um so jede Einwirkung zu vermeiden.
In der vorhergehenden Beschreibung wurde von einer dünnen Schicht 2,102 eines leichten Stoffes gesprochen,
der auf der Oberfläche der Flüssigkeitsmasse 1, 101 verteilt ist. Es ist klar, daß eine Vorrichtung
gemäß der Erfindung natürlich auch dann mit großem Vorteil verwendet werden kann, wenn
die Schicht nicht dünn ist.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (43)
1. Verfahren zur Rückgewinnung eines Stoffes, der in Form einer Schicht auf der Oberfläche
einer flüssigen Masse schwimmt, dadurch gekennzeichnet, daß die flüssige Masse in
der Nähe ihrer Oberfläche einer örtlichen Drehbewegung um wenigstens eine im wesentlichen
senkrechte Achse derart unterworfen wird, daß an der Oberfläche der flüssigen Masse die Bildung
mindestens einer Vertiefung mit geschlossenem Boden hervorgerufen wird, in die sich von
der Schicht herrührender Stoff ergießt und sich mit einer Dicke sammelt, die größer ist als die
Schichtdicke und daß der in der Vertiefung angesammelte Stoff ohne Vermischung mit der flüssigen
Masse dadurch entfernt wird, daß er aus einem Bereich der Vertiefung abgefördert wird,
der sich über dem geschlossenen Boden befindet, wobei die abgeförderte Menge automatisch durch
von der Schicht herrührenden Stoff ersetzt wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
sie Einrichtungen (6, 6a, 20a, 103, 115,123,131,
133, 137) zur Erzeugung einer örtlichen Drehbewegung in der Nähe der Oberfläche der flüssigen
Masse sowie Einrichtungen (15, 16, 160, 32, 24, 44, 106) zum Abfördern des in der Vertiefung
angesammelten Stoffes aufweist, wobei die Abfördereinrichtungen und die Einrichtungen zur
Erzeugung der örtlichen Drehbewegung verschiedene Einrichtungen sind und die Abfördereinrichtungen
einen Teil (15, 32, 106, 24) aufweisen, der in die Vertiefung eintaucht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehbewegungs-Erzeuger
einen Propeller (6, 103) mit im wesentlichen vertikaler Achse und einem Drehantrieb (8; 31; 104)
aufweist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Drehbewegungs-Erzeuger mindestens eine ebene Schaufel (6 a, 103) mit im
wesentlichen vertikaler Achse sowie einen Drehantrieb (7; 104) aufweist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehbewegungs-Erzeuger
wenigstens eine Ansaugdüse (137) aufweist, welche in der flüssigen Masse mit einer Richtung
orientiert ist, die eine in bezug auf die Vertiefung tangentiale Komponente aufweist, sowie Ansaugmittel,
wie z. B. eine Pumpe (134) zum Einsaugen von Flüssigkeit in die Düse (F i g. 33, 33 a).
6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehbewegungs-Erzeuger
wenigstens eine in das Innere der flüssigen Masse mündende Düse (20 α, 27 α, 115, 123, 131, 133)
für induzierendes Strömungsmittel aufweist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse bzw. die Düsen (123;
131) längs eines Parallelkreises einer Umdrehungsfläche (121; 128) mit im wesentlichen senkrechter
Achse verteilt sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Düsen in einer Richtung
orientiert ist, die eine längs des Parallelkreises verlaufende Komponente (x) hat.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung auch eine Komponente
(y) aufweist, die längs des durch die Düse gehenden Meridian verläuft.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Umdrehungsfläche
zwei Räume voneinander trennt, nämlich einen Innenraum und einen Außenraum, welche Räume untereinander über die Düsen
kommunizieren, wobei einer der Räume (122, 129) durch wenigstens einen Kanal (124, 130)
mit induzierendem Strömungsmittel speisbar ist, während der andere Raum der induzierenden
Wirkung der aus den Düsen austretenden Strömungsmittelstrahlen unterworfen ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß der Kanal im Inneren des Raumes (122, Ϊ29), den er speist, mit einer Richtung
mündet, die eine tangentiale Komponente (λ-) aufweist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Richtung auch
eine nach unten gerichtete vertikale Komponente (y) aufweist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Umdrehungsfläche
ein Torus (121) ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Umdrehungsfläche
ein Zylinder (128) ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Düsen (123; 131) längs mehreren Parallelkreisen der Umdrehungsfläche (121; 128) mit einer gegenseitigen Versetzung
von zwei auf zwei benachbarten Parallelkreisen angeordneten Düsen angeordnet sind.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens
eine der Düsen (27 a; 133) in einen innerhalb der flüssigen Masse liegenden divergenten Teil (27 b,
132) mündet, der gleichzeitig von induzierendem Strömungsmittel und von durch den Saugstrahleffekt
in den divergenten Teil angesaugter Flüssigkeit gespeist ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der divergente Teil mit
Schaufeln (27 c) ausgerüstet ist, die der angesaugten Flüssigkeit eine Drehbewegung um eine im
wesentlichen senkrechte Achse geben.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß sie zur Begünstigung
einer erzwungenen Rückströmung in der flüssigen Masse eine Verkleidung (9,107) mit
im wesentlichen senkrechter Achse aufweist, die den Drehbewegungs-Erzeuger seitlich umgibt und
einen oberen freien Rand hat.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Rand (9 b) nach
innen gekrümmt ist.
20. Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Verkleidung (9,
107) einen unteren freien Rand aufweist.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der untere freie Rand nach
außen gekrümmt ist.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß sie zur Begünstigung
einer erzwungenen Rückströmung in
der flüssigen Masse wenigstens eine Wand (9 c, 108, 125) aufweist, die eine im wesentlichen horizontal
unterhalb des Drehbevvegungs-Erzeugers angeordnete Fläche bildet.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22 und einem der Ansprüche 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet,
daß die waagerechte Fläche einen Boden
(9 c) bildet, der den unteren Teil der Verkleidung abschließt.
24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Verkleidung durch den
Boden hindurch oder in Bodennähe von wenigstens einer Öffnung (9 d) durchbrochen ist.
25. Vorrichtung nach Anspruch 22 und einem der Ansprüche 20 und 21, dadurch gekennzeichnet,
daß die horizontale Fläche (108) unterhalb des unteren freien Randes der Verkleidung (107)
angeordnet ist.
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß zur Begünstigung
einer erzwungenen Rückströmung in der flüssigen Masse mindestens eine konvexe Wand
(121) vorgesehen ist, durch die die Strömung der Flüssigkeit durch Anlegen der letzteren an die
konvexe Wand ablenkbar ist.
27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die konvexe Wand einen
Teil der Außenfläche eines Torus (121) mit im wesentlichen vertikaler Achse bildet, der den
Drehbewegungs-Erzeuger umgibt.
28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Torus mit dem Toms
(121) nach Anspruch 13 vereinigt ist.
29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß sie Organe
(118; 126) zur Steuerung der erzwungenen Rückströmung in der flüssigen Masse aufweist.
30. Vorrichtung nach den Ansprüchen 22 und 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerorgane
Verstellorgane aufweisen, mit denen der Abstand Qi') zwischen der horizontalen Fläche
(108) und den Drehbewegungs-Erzeugern (103, 115,123) veränderbar ist.
31. Vorrichtung nach den Ansprüchen 25 und
29, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerorgane Verstelleinrichtungen (118) aufweisen, mit
denen der Abstand (h) zwischen der horizontalen Fläche (108) mit dem freien unteren Rand der
Verkleidung (107) veränderbar ist.
32. Vorrichtung nach Anspruch 29 und einem der Ansprüche 26 bis 28, dadurch gekennzeichnet,
dnß die Steuerorgane Verstelleinrichtungen aufweisen, mit denen der Abstand Qi) zwischen
der horizontalen Fläche (125) und der konvexen Wand (121) veränderbar ist.
33. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfördereinrichtungen
für den in der Vertiefung angesammelten Stoff einen Saugkanal (15, 32, 106) aufweisen, der in die Vertiefung (3, 105) eintaucht,
wobei der Saugkanal mit einer Pumpe (16, 160) verbunden ist.
34. Vorrichtung nach Anspruch 33 und einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß sie gemeinsame Antriebe (31) für den Drehbewegungs-Erzeuger (6) und die Ansaugpumpe
(160) aufweist.
35. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2
bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfördereinrichtungen
für den Stoff ein Abhebungsorgan, wie z.B. ein Netz (24) aufweisen sowie Vorrichtungen (25) zum periodischen Eintauchen
des Abhebungsorgans in die Vertiefungen (3).
36. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß sie wenigstens
eine Trennwand (110) zwischen dem Drehbewegungs-Erzeuger (103) und den Abfördereinrichtungen
(106) aufweist, wobei sich die Trennwand zwischen dem Boden der Vertiefungen
(105) und der Einlaßöffnungen der Abfördereinrichtungen (106) erstreckt.
37. Vorrichtung nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (HO) nach
oben durch eine Seitenwand (111) derart verlängert ist, daß sie im Inneren der Vertiefung (105)
eine Beruhigungskammer (113) begrenzt.
38. Vorrichtung nach einem der Anspiüche 2 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehbewegungs-Erzeuger
von einer auf der flüssigen Masse schwimmenden oder über der flüssigen Masse mittels Schwimmern (12) gehaltenen Tragvorrichtung
(5; 36; 41) getragen ist.
39. Vorrichtung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwimmer (12) längs
einer im wesentlichen spiralförmigen Linie um die Vertiefung (3) angeordnet sind.
40. Vorrichtung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragvorrichtung aus
einem Schiff (36) des Katamaran-Typs besteht, das zwei im Abstand voneinander angeordnete
Rümpfe (36 a, 36 b) aufweist, die so miteinander verbunden sind, daß sie einen Sammelraum abgrenzen,
in dem im Verlauf der Fortbewegung des Schiffes eine Voransammlung des schwimmenden
flüssigen Stoffes stattfindet und daß der Drehbewegungs-Erzeuger (6) im Raum zwischen
den beiden Rümpfen (36 a, 36 b) in die Flüssigkeit
eingetaucht ist.
41. Vorrichtung nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß der Sammelraum auf einer
seiner Seiten durch ein Flügelrad (37) begrenzt ist, das die beiden Rümpfe (36 a, 36 b) miteinander
verbindet, wobei sich das Rad nach Maßgabe der Fortbewegung des Schiffes derart dreht, daß
die Schicht (2) aus einem leichten Stoff in den zwischen den beiden Rümpfen befindlichen Sammelraum
eintreten kann.
42. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehbewegungs-Erzeuger
(6) von einer Trageinrichtung getragen ist, die mit Hilfe von Verankerungsmitteln
(13) in 'Mner in die flüssige Masse eingetauchten
Stellung gehalten ist.
43. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 42, dadurch gekennzeichnet, daß eine Tragvorrichtung
(41) mehrere Drehbewegungs-Erzeuger (6) trägt, von denen jeder eine Vertiefung (3)
erzeugt.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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