DE19717572A1

DE19717572A1 - Water skimmer assembly

Info

Publication number: DE19717572A1
Application number: DE1997117572
Authority: DE
Inventors: Keld Gabelgaard
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-04-25
Filing date: 1997-04-25
Publication date: 1998-10-29

Abstract

A skimmer assembly removes floating particles from the surface of a fluid and has an inlet zone to a first container. A second container is linked to the first container and inlet zone. The flow of incoming water determines the direction of flow in the inlet zone. The first and second containers move primarily in the direction of flow. The movement of the second container and its inlet zone is essentially the same as that of the first container.

Description

Die Erfindung betrifft eine Skimmereinrichtung zum schwimmenden Einsatz in mit Fluiden gefüllten Becken.The invention relates to a skimmer device for floating use in pools filled with fluids.

Bekannt sind Skimmereinrichtungen, die vorzugsweise für Schwimmbad einrichtungen bestimmt sind und dort die Wasseroberfläche skimmen, d. h. schwimmendes Gut, wie z. B. Blätter, Gräser o. ä. von der Wasseroberfläche "abschöpfen". Das Skimmen erfolgt in der Regel durch eine schwimmende Vorrichtung, in die das Wasser kontinuierlich einströmt und in einem zwischengeschaltetem Filter das schwimmende Gut auffängt.Skimmer facilities are known, preferably for swimming pools facilities are determined and there skimming the water surface, d. H. floating goods, such as B. leaves, grasses or the like from the water surface "skim off". The skimming is usually done by a floating Device into which the water flows continuously and in one interposed filter catches the floating material.

Solch eine Vorrichtung wird in der deutschen Offenlegungsschrift DE 43 02 978 beschrieben. Die dort beschriebene Filteranlage ist mit zwei starren Schwimmkörpern ausgestattet und weist einen zentral angeordneten Filter auf. Während des Betriebs der Filteranlage strömt Wasser in den Filter, so daß dieser absinkt. Dieses Absinken bewirkt ein weiteres Einströmen von Wasser in die Filteranlage, so daß diese noch weiter absinkt bis die ganze Filter anlage unterhalb der Wasseroberfläche schwimmt. Durch dieses Verhalten besteht nicht mehr die Möglichkeit effektiv die Wasseroberfläche zu skim men, weil die darunter liegenden Wasserschichten zuerst in den Filter einströmen, und wie in Fig. 1 der DE 43 02 978 zu sehen, die Wasser oberfläche oberhalb der Filteranlage geschlossen ist.Such a device is described in German Offenlegungsschrift DE 43 02 978. The filter system described there is equipped with two rigid floating bodies and has a centrally arranged filter. During the operation of the filter system, water flows into the filter so that it sinks. This drop causes a further inflow of water into the filter system, so that it drops even further until the entire filter system floats below the water surface. By this behavior there is no longer the possibility to effectively skim the water surface because the underlying water layers first flow into the filter, and as can be seen in FIG. 1 of DE 43 02 978, the water surface above the filter system is closed.

Dieser Nachteil wirkt sich besonders bei kleinen schwimmenden Partikeln aus, da diese aufgrund der Oberflächenspannung des Wassers nicht absinken.This disadvantage is particularly noticeable with small floating particles because these do not sink due to the surface tension of the water.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine schwimmende Skimmervor richtung bereitzustellen, die den erwähnten Nachteil nicht aufweist.The object of the present invention is to provide a floating skimmer provide direction that does not have the disadvantage mentioned.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Skimmereinrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst.This object is achieved according to the invention by a skimmer device Claim 1 solved.

Die erfindungsgemäße Skimmervorrichtung weist einen zentralen Bereich mit einem nach oben offenen Einlaß auf, an dem Tragelemente abgeordnet sind. An der Außenseite dieser Tragelemente sind drehbar gelagerte Mittel ange bracht, an denen erste schwimmfähige Körper befestigt sind. An den ersten schwimmfähigen Körpern sind mittels drehbar gelagerter Gelenksysteme zweite schwimmfähige Körper über Verbindungsmittel angeordnet. Die Gelenksysteme bestehen vorteilhafterweise aus Langloch-Gleitzapfen-Verbin dungen, jedoch sind auch andere Verbindungen, wie geführte Gleitflächenpaa re o. ä. zweckmäßig.The skimmer device according to the invention has a central area an upwardly open inlet on which support elements are arranged. On the outside of these support members are rotatably mounted means brings, to which the first floatable bodies are attached. At first buoyant bodies are by means of rotatable joint systems second floatable body arranged via connecting means. The Joint systems advantageously consist of an elongated hole sliding pin connection but also other connections, such as guided sliding surface pairs right or similar.

Vorzugsweise sind in dem zentralen Bereich Filter- und/oder Pumpvorrich tungen untergebracht, jedoch ist ebenfalls das externe Anordnen von Filter- und/oder Pumpvorrichtungen zweckmäßig, weil durch die Verlagerungen außerhalb der Skimmereinrichtung Gewicht eingespart werden kann.Filter and / or pump devices are preferably in the central area tions housed, however, is also the external arrangement of filter and / or Pump devices useful because of the relocations weight can be saved outside the skimmer facility.

Für eine gleichmäßige Skimmer- und Schwimmeigenschaft der erfindungs gemäßen Vorrichtung ist es zweckmäßig, die schwimmfähigen Körper, die zum Auftrieb der Skimmereinrichtung dienen, gleichmäßig über einen Kreis umfang parallel zur Wasser- oder Fluidoberfläche anzuordnen.For an even skimmer and swimming property of the Invention According to the device, it is useful to float the body serve to lift the skimmer, evenly over a circle to be arranged parallel to the surface of the water or fluid.

Die erfindungsgemäße Skimmereinrichtung bietet den Vorteil, durch die ersten und zweiten Schwimmer ein System zu schaffen, daß eine voreinge stellte Auftriebshöhe selbstjustierend eingehalten wird. Dies wird durch die mittels drehbar gelagerten Gelenksystem verbundenen Verbindungsmittel erreicht, die die Auftriebskörper derart miteinander verbinden, daß die Überlaufkante des Einlasses im wesentlich auf einem Schwimmniveau, d. h. auf einem Auftriebsniveau bleibt.The skimmer device according to the invention offers the advantage that first and second swimmers to create a system that a pre provided buoyancy is self-adjusting. This is through the connecting means connected by means of a rotatably mounted joint system reached, which connect the buoyancy bodies in such a way that the Overflow edge of the inlet essentially at a swimming level, d. H. remains at a buoyancy level.

Durch die fachwerkartige Verstrebung der Verbindungsmittel wird ein Kräfte gleichgewicht zwischen Auftrieb und Gewichtskraft von Skimmereinrichtung und Fluid geschaffen, so daß bei zuviel überlaufendem Fluid der Einlaßbe reich, der vorzugsweise trichterförmig aus gebildet ist, aber auch becherför mig sein kann tiefer in das Fluid absinkt und so der zweite Bereich eben falls tiefer absinkt. Durch diese Umsetzung wirkt der zweite Bereich, aufgrund seiner schnelleren Auftriebszunahme als Dämpfer. Der sinkende zentrale Bereich taucht durch den dazugewonnenen Auftrieb wieder auf, so daß der zweite Bereich ebenfalls auftaucht, wodurch seine Auftriebskraft reduziert wird und so die Auftriebsbeschleunigung der Skimmervorrichtung abbremst. Bei beiden Bewegungsabläufen übt der zweite Bereich eine Dämp ferfunktion aus, die sowohl ein vollständiges Absinken des Skimmers als auch ein vollständiges Auftauchen verhindert. Der erste Bereich ist so ausgelegt, daß die gesamte Skimmervorrichtung durch den Auftrieb des ersten Bereichs schwimmfähig ist, der zweite Bereich dient der dynamischen Anpassung der Auftriebsentwicklung der Skimmervorrichtung. Das Eintauchen des ersten Bereichs bei Gewichtszunahme des zentralen Bereichs ist geringer als das Eintauchen des zweiten Bereichs. Durch konstruktive Maßnahmen besteht die Möglichkeit die fachwerkartigen Verstrebungen, die als Ver bindungsmittel zwischen den Auftriebskörper ausgebildet sind, so zu gestal ten, daß ein zweckmäßiges bzw. gewünschtes Übersetzungsverhältnis zwi schen Auftrieb und Gewichtskraft entsteht.The truss-like bracing of the connecting means creates a force balance between buoyancy and weight of skimmer equipment and fluid created so that if there is too much overflowing fluid, the inlet valve rich, which is preferably funnel-shaped, but also cup-shaped mig can sink deeper into the fluid and so does the second area if it sinks lower. The second area works through this implementation, due to its faster buoyancy increase than damper. The sinking central area reappears due to the added buoyancy, so that the second area also appears, increasing its buoyancy is reduced and so the acceleration of lift of the skimmer device slows down. The second area exercises a damper for both movements function, which is both a complete lowering of the skimmer also prevents a complete surfacing. The first area is like this designed that the entire skimmer device by the buoyancy of the first area is buoyant, the second area is dynamic Adjustment of the lift development of the skimmer device. The immersion the first area when the central area gains weight is less than the immersion of the second area. Through constructive measures there is the possibility of the truss-like struts, which as Ver binding means are formed between the buoyancy body, so too gestal ten that an appropriate or desired gear ratio between buoyancy and weight.

Im idealen Betriebszustand kann im zeitlichen Integral eine im wesentlichen ausgeglichene Auftriebskennlinie ausgebildet werden. In the ideal operating state, one can essentially in the temporal integral balanced buoyancy characteristic are formed.

Durch die variabel einstellbare Einlaßhöhe besteht die Möglichkeit, vorzugs weise durch einen ferngesteuerten Antrieb, die in den Einlaß einströmende Fluidmenge genau dosieren zu können. Dies ist besonders dann erwünscht, wenn bei einer ruhigen Fluidoberfläche eine ganz bestimmte Wasserschicht geskimmt werden soll.Due to the variably adjustable inlet height, there is the possibility of preference by a remote-controlled drive, which flows into the inlet To be able to dose the exact amount of fluid. This is particularly desirable when there is a certain layer of water on a calm fluid surface to be skied.

Als Einsatzbereich ist hier nicht nur die Grobschmutzreinigung in Schwimm bädern, Bassins oder Teichen zu nennen, sondern beispielsweise auch die Reinigung von Wasserbecken in Kernreaktorbereichen. Durch die normale Luftverschmutzung im Reaktorbereich oder anderen Anlagebereichen gelangen Kleinst-Partikel auf die Fluidoberfläche, können aber aufgrund der Ober flächenspannung des Fluids nicht sinken. Durch präzises Einstellen der Einlaßhöhe wird die gewünschte Wasserschicht geskimmt und so die Partikel von der Fluidoberfläche entfernt.The area of application here is not just the cleaning of coarse dirt in swimming baths, pools or ponds, but also, for example, the Cleaning of water basins in nuclear reactor areas. By normal Air pollution in the reactor area or other plant areas Smallest particles on the fluid surface, but due to the surface surface tension of the fluid does not decrease. By setting the Inlet height is skimmed the desired water layer and so the particles removed from the fluid surface.

Ebenso ist die erfindungsgemäße Skimmervorrichtung dazu geeignet in Fluiden schwimmend eingesetzt zu werden, die mehrphasig sind. Durch die Möglichkeit die Einströmhöhe präzise einstellen zu können, kann die erfin dungsgemäße Skimmervorrichtung Fluide unterschiedlicher Dichte trennen. Die sich verändernden Dichte- und Auftriebsverhältnisse sind durch die vertikale Einstellbarkeit der Einströmhöhe regulierbar. Als Einsatzgebiet ist beispielsweise das Skimmen von Öl-, Benzin-, Dieselschichten auf Wasser- oder anderen Fluidoberflächen zu nennen.The skimmer device according to the invention is also suitable for this in Fluids to be used floating, which are multi-phase. Through the The ability to precisely adjust the inflow height can be invented separate fluids of different densities. The changing density and buoyancy conditions are due to the vertical adjustability of the inflow height adjustable. As a field of application for example skimming oil, petrol, diesel layers on water or other fluid surfaces.

Für die Gewährleistung einer stabilen Schwimmlage der erfindungsgemäßen Skimmereinrichtung ist es zweckmäßig mindestens zwei auf einer Kreisbahn gleichmäßig verteilte Auftriebsarme anzuordnen, d. h. eine Aufteilung von 180 Grad. Ebenso ist eine Aufteilung von 120 Grad oder 90 Grad möglich, jedoch bedarf es dann drei bzw. vier Auftriebsarme. To ensure a stable swimming position of the invention Skimmer device, it is useful to have at least two on a circular path to arrange evenly distributed lift arms, d. H. a division of 180 degrees. A division of 120 degrees or 90 degrees is also possible, however, three or four lift arms are then required.

Für eine gleichmäßige Kraftverteilung unter den Auftriebsarmen kann es zweckmäßig sein, die Auftriebsarme durch Parallelverstrebungen dazu zu zwingen nur vertikale Bewegungen auszuführen und zusätzlich durch eine Kraftausgleichsverbindung zwischen den jeweiligen Auftriebsarmen eine einheitliche Eintauchtiefe aller Auftriebsarme zu bewirken.For an even force distribution under the buoyancy arms it can be useful to the buoyancy arms by parallel struts force only vertical movements and additionally by a Force balancing connection between the respective lift arms one to effect uniform immersion depth of all buoyancy arms.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:In the following an embodiment of the invention with reference to Drawings explained in more detail. Show it:

Fig. 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Skimmereinrichtung, Fig. 1 is a side view of the Skimmereinrichtung invention,

Fig. 2 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Skimmereinrichtung mit Parallelverstrebungen, Fig. 2 is a side view of the invention with Skimmereinrichtung parallel struts,

Fig. 3 eine Detailansicht der Langloch-Zapfen-Verbindung. Fig. 3 is a detailed view of the slot-tenon connection.

Die erfindungsgemäße Skimmereinrichtung gemäß Fig. 1 weist einen zen tralen Bereich (40) auf, in dessen Mitte ein trichterförmiger Einlaß (30) und ein höhenverstellbarer Filter- und/oder Pumpbereich (20) angeordnet ist. Die Schlauchverbindung (120) fördert das geskimmte Fluid in einen Bereich, der z. B. von dem Becken getrennt ist, um so andere Reinigungen vorzunehmen, er kann aber auch in einen anderen Beckenbereich führen, um ungewünschte Strömungen im Bereich des zentralen Bereichs, die durch das Pumpen entstehen zu vermeiden. Der erste Bereich (50) wird durch einen schwimm fähigen Körper gebildet, der vorzugsweise als Kugel ausgebildet ist, jedoch sind auch andere Formen wie Zylinder, Kegel oder Körper mit abgestufter Oberfläche zweckmäßig.The Skimmereinrichtung invention according to Fig. 1 has a cen tral area (40) is arranged in the center of a funnel-shaped inlet (30) and a height-adjustable filtering and / or pumping region (20). The hose connection ( 120 ) conveys the skimmed fluid into an area which, for. B. is separated from the basin in order to carry out other cleaning operations, but it can also lead to another basin area in order to avoid undesired flows in the area of the central area which arise from the pumping. The first region ( 50 ) is formed by a floatable body, which is preferably designed as a ball, but other shapes such as cylinders, cones or bodies with a stepped surface are also expedient.

Das Verbindungsmittel (80) ist drehbar an der zentralen Trägerkonstruktion befestigt, und weist eine drehbare Verbindungslasche mit dem ersten Bereich (50) auf. Am äußeren Ende des Verbindungsmittels (80) ist ein Zapfen (90) abgeordnet, der zusammen mit dem Langloch (95) des Ver bindungsmittel (70) eine drehbare Gelenkverbindung herstellt. Diese Gelenk verbindung setzt die Sink- oder Auftauchbewegung des zentralen Bereichs (40) in eine Sink- oder Auftauchbewegung des zweiten Bereichs (60) um. Eine Sinkbewegungen des zentralen Bereichs (40) bewirkt eine Sinkbewegung des zweiten Bereichs (50) und umgekehrt. Der erste Bereich (50) verändert seine Eintauchtiefe nur unwesentlich gegenüber der anfänglichen Eintauchtiefe im ungefüllten Zustand des zentralen Bereich.The connecting means ( 80 ) is rotatably attached to the central support structure and has a rotatable connecting tab with the first area ( 50 ). At the outer end of the connecting means ( 80 ) a pin ( 90 ) is arranged, which together with the slot ( 95 ) of the United connecting means ( 70 ) produces a rotatable articulated connection. This hinge connection converts the sinking or ascending movement of the central area ( 40 ) into a sinking or ascending movement of the second area ( 60 ). A sinking movement of the central area ( 40 ) causes a sinking movement of the second area ( 50 ) and vice versa. The first area ( 50 ) changes its immersion depth only insignificantly compared to the initial immersion depth in the unfilled state of the central area.

Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Skimmers (10) bei der die Verbindungsmittel (70, 80) durch jeweils eine Parallelverstrebung (75, 85) und durch die Kraftausgleichsverbindung (57) ergänzt ist. Durch diese Verstrebungen (75, 85) und Kraftausgleichsverbindung (57) und den Zusatzlaschen (45, 55, 65) können die Verbindungsmittel (70, 80) nur Bewegungen ausführen, die den zentralen Bereich ausschließlich vertikal bewegen lassen. Durch diese Maßnahme wird ein Neigen des Einlaßtrichters vermieden, was ein ungleichmäßiges Fluideinfließen zu Folge hätte. Fig. 2 shows an embodiment of the skimmer ( 10 ) according to the invention in which the connecting means ( 70 , 80 ) are each supplemented by a parallel strut ( 75 , 85 ) and by the force compensation connection ( 57 ). By means of these struts ( 75 , 85 ) and force compensation connection ( 57 ) and the additional brackets ( 45 , 55 , 65 ), the connecting means ( 70 , 80 ) can only execute movements which only allow the central area to move vertically. This measure prevents the inlet funnel from tilting, which would result in uneven fluid inflow.

Fig. 3 zeigt eine Detailansicht einer Langloch-Zapfen-Verbindung, die in der erfindungsgemäßen Skimmervorrichtung eingesetzt wird. Dieses drehbare Gelenksystem (90, 95) erlaubt eine Bewegung des zweiten Bereichs (60) gemäß der Bewegung des zentralen Bereichs (40). Fig. 3 shows a detailed view of an elongated hole-spigot connection, which is used in the skimmer device according to the invention. This rotatable joint system ( 90 , 95 ) allows movement of the second region ( 60 ) in accordance with the movement of the central region ( 40 ).

Claims

1. Skimmer device with an inlet area and a first container, characterized in that a second container is connected to the inlet region and the first container in such a way that a direction in which the inlet region moves is determined by the inflow of a fluid into the inlet region. and that the first and second containers acting with the inlet region essentially make a movement in this inflow direction, the movement of the second container and the inlet region relative to the first container being essentially in the same direction.

2. Skimmer device ( 10 ) according to claim 1 for floating use in fluids, consisting of a central area with an upwardly open inlet ( 30 ), a first area ( 50 ) to ensure buoyancy in the fluid, and a second area ( 60 ) for self-adjusting the adjustment of the lift height, the central area being connected to the first area ( 50 ) by means ( 80 ), and the means ( 80 ) via a rotatably mounted joint system ( 90 , 95 ) with means ( 70 ), second area ( 60 ) are attached, in effect.

3. Skimmer device according to claim 2, characterized in that the central region has support elements ( 40 ) on which the means ( 80 ) are rotatably mounted.

4. Skimmer device according to claim 2, characterized in that the upwardly open inlet ( 30 ) devices with filter and / or pump properties ( 20 ) is connected in the flow direction, or are.

5. Skimmer device according to claim 3, characterized in that the supporting elements ( 40 ) are uniformly distributed over a circumference parallel to the fluid surface.

6. Skimmer device according to claim 2, characterized in that the central region ( 50 ) is rotatably mounted both on the means ( 80 ) and on the means ( 70 ) via connecting straps ( 100 ).

7. Skimmer device according to claim 6, characterized in that the means ( 80 ) have a pin-like attachment ( 90 ) which is designed for movable insertion in a recess ( 95 ) within the means ( 70 ).

8. Skimmer device according to one of the preceding claims, characterized in that the first and second consist of floatable containers ( 50 ), ( 60 ).

9. Skimmer device according to claim 8, characterized in that the containers ( 50 , 60 ) are each composed of two hemispheres.

10. Skimmer device according to claim 8, characterized in that the containers ( 50 , 60 ) have a cylindrical shape.

11. Skimmer device according to claim 3, characterized in that the means ( 80 ) via substantially parallel compensating elements ( 85 ) or the means ( 70 ) via substantially parallel compensating elements ( 75 ) are connected by means of struts ( 45 , 55 , 65 ) , so that the central loading area is only slightly movable from a horizontal position.

12. Skimmer device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the central area at its the fluid surface opposite end is designed to be connectable with a hose.

13. Use of a skimmer device according to one of the preceding claims for one of the following applications:

(a) Skimming water surfaces in nuclear reactor plants
(b) Skimming river, sea, ocean surfaces or other bodies of water
(c) Skimming swimming pool water surfaces.