DE202005002931U1

DE202005002931U1 - Wasserbelebungsvorrichtung

Info

Publication number: DE202005002931U1
Application number: DE200520002931
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-02-19
Filing date: 2005-02-19
Publication date: 2005-05-04
Anticipated expiration: 2015-02-20

Abstract

Wasserbelebungsgerät, dadurch gekennzeichnet daß ein rohrförmiger Körper,
– aus mindestens einem Rohr, (1.3) das auf der, dem Auslaßrohr, (1.4), zugewandten Seite mit Leitflächen, (1.31), zur Ausbildung eines einspulenden Wirbels versehen ist und einem, Auslaßrohr, (1.4), gebildet wird,
– aus mehreren zusammengesetzten, mit Leitflächen, (1.11, 1.21 usw.), versehenen Rohren, (1.1, 2.1 usw.) und einem Auslaßrohr, (1.4), gebildet wird.
– an beiden Enden durch Schwimm- oder Auftriebskörper, (3.1), in einem, durch die Länge des Befestigungsgestänges, (4), definierten Tiefe unterhalb der Oberfläche eines Gewässers gehalten wird.
– mittels einer Verankerung an einer Öse, (7), oder eine anderen Befestigung am, mindestens am, der Strömung zugewandten Ende der Vorrichtung beweglich, (dem wechselnden Wasserstand folgend), am Grund des Gewässers verankert ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung vorzugsweise zum Einsatz in fließenden Gewässern zur Reduzierung von Ablagerungen und der Belebung derselben durch die Ausbildung einspulender Wirbel.
Die Vorrichtung wird vorzugsweise unterhalb der Wasseroberfläche schwimmend, am Boden oder am Ufer des Gewässers verankert und richtet sich in der Strömung nach deren Richtung aus.
Zweck der Erfindung ist, das Wasser in Wasserläufen, insbesondere geradlinig verbauten Wasserläufen zu beleben und durch die Ausbildung einspulender Wirbel eine Strömungsform zu erreichen, die der Strömung von natürlichen Gewässern angenähert ist.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine einfach herstellbare Vorrichtung zur Belebung des Wassers unter gleichzeitiger Reduzierung von Ablagerungen anzugeben. Die Vorrichtung ist mit unterschiedlichen Wechselwirkungen aus Metall, vorzugsweise Kupfer, Glas, Keramik oder Kunststoff herstellbar.
Dies wird dadurch erreicht, daß die gezeigte Vorrichtung zum Beispiel in die Mitte eines Wasserlaufs, mit der Wirkung einer Beschleunigung des Anteils des durch das Rohr fließenden Wassers beim Durchfluß durch die Vorrichtung erreicht wird.
Eine weitere Variante sieht vor, daß die Vorrichtung außerhalb der Mitte des Gewässers, abwechselnd links und rechts eingebaut wird und dadurch in einem geradlinigen Ausbau eine schlangenlinienförmiges Strömungsverhalten erreicht wird.
Die Vorrichtung ist in Ihrer Arbeitsweise an die mittlere Strömungsgeschwindigkeit und das Durchflußvolumen des Gewässers anpaßbar.
Die Erfindung basiert auf Arbeiten von Viktor Schauberger, die teilweise in einer Studie von Prof. Pöpel an der Technischen Hochschule Stuttgart vom März 1952 untersucht wurden und zeigt eine einfache Möglichkeit auf, innerhalb des Profils eines Wasserlaufes differente Fließgeschwindigkeiten zu erzeugen, und gleichzeitig das Wasser zu beleben.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung verwendet den, in der Deutschen Gebrauchsmusteranmeldung 20 2004 013 575.2, Wirbelring, beschriebenen Wirkmechanismus und dessen Funktionen.
Sie ergänzt denselben dahingehend, daß mehrere der beschriebenen Wirbelringe durch Rohre miteinander verbunden sind und daß die Länge dieser Rohre auf die Geschwindigkeitszunahme des durchströmenden Mediums abgestimmt ist, also in den meisten Fällen in Durchflußrichtung abnehmende Abstände/Rohrlängen beinhaltet, woraus, abhängig von der Anzahl der hintereinandergeschalteten Rohrabschnitte sowie der Größe und des Anstellwinkels der Leitflächen eine mehrfache Verstärkung der Bildung einspulender Wirbel beruht.
An der Eingangsseite der Vorrichtung befindet sich an der Unterseite eine Öse, (7), an der ein Seil oder ein beweglich gelagertes Gestänge befestigt ist, das mit der Verankerung oder mit einem Fundament am Grund des Gewässers, (nicht dargestellt), verbunden ist und dadurch die Vorrichtung in ihrer Position hält.
An der Oberseite des Eingangsrohres, (1.1), und des Auslaßrohres, (1.4), ist je ein Schwimmer, (3.1 und 3.2), oder Auftriebskörper mittels Gewindestücken, (4) montiert, die durch Muttern, (5), gesichert sind.
Durch die Kombination der an den beiden Enden befindlichen Schwimmer und die der Strömung zugewandte Verankerung am Grund wird die Vorrichtung in gleichbleibendem Abstand unterhalb der Wasseroberfläche gehalten, richtet sich in der Strömung aus und folgt der wechselnden Höhe des Wasserstandes des Gewässers. Die Tauchtiefe ist über die Länge der Gewindestücke, (4), einstellbar. Durch diese Anordnung wird eine Verstopfung durch, an der Oberfläche des Gewässers schwimmende Gegenstände vermieden.
Werden zur Montage der Schwimmer Gewindestücke unterschiedlicher Länge verwendet, zum Beispiel am Schwimmer, an der Eingangsseite, (1.12), ein kurzes Gewindestück und am Schwimmer auf der Ausgangsseite, (1.41), ein längeres Gewindestück, besteht die Möglichkeit, den austretenden Wirbel zum Grund hin zu richten und hierdurch gleichzeitig eine Umschichtung des Wassers zu erreichen.
Eine weitere Möglichkeit der Verankerung und daraus folgenden Strömungsvariante ist dadurch gegeben, daß an beiden Enden der Vorrichtung eine Öse, befestigt wird und die, auf der, der Strömung abgewandten Seite befindliche Verankerung außerhalb der Strömungsrichtung so gelegt wird, daß der, aus der Vorrichtung austretende Wirbel seitlich gegen den Uferbereich des Gewässers gelenkt wird, um zum Beispiel unbelebte Bereiche zu reaktivieren.
Zur Erzielung zusätzlicher Sogeffekte wird die Einlauf- und/oder die Auslauföffnung trichterförmig ausgebildet wobei die Form eines hyperbolischen Trichters zu bevorzugen ist.
Erfolgt die trichterförmige Ausbildung auf der Einlaufseite, (1.12), erhöht sich die Geschwindigkeit des Wassers im Einlaufrohr, (1.1). Erfolgt die trichterförmige Ausbildung auf der Auslaufseite, (1.41), bilden sich an der Kante des Trichters zusätzliche Wirbel und zwischen dem ausströmenden Wasserwirbel und dem Trichterrand ein Unterdruck, der die Wirbelausbildung fördert.
Eine Pendelbewegung der Anordnung wird dadurch erreicht, daß an der Unter oder Oberseite des Auslaßrohres ein bewegliches Ruder mit einem bistabilen Kippmechanismus angebaut ist.
An den, in die Wirbelrohre eingeformten Leitflächen, (1.11, 1.21 und 1.31), bilden sich sogenannte einspulende Wirbel, in denen die Geschwindigkeit des Mediums, (Wasser), innerhalb des Rohres gegenüber Geschwindigkeit des außerhalb der Vorrichtung fließenden Wassers zunimmt. Diese Wirbel besitzen eine, von der Geschwindigkeit des durchfließenden Mediums abhängige Länge.
Hieraus folgt, daß die folgenden Weiterbeschleunigungen des Wirbels einen zunehmenden Abstand zwischen den weiterbeschleunigenden Folge-Leitflächen erfordern, der durch eine zunehmende Länge der Wirbelrohre von Wirbelrohr 1 nach Wirbelrohr 3 usw. dargestellt ist.
Die Ausbildung der Wirbel erfolgt dadurch, daß in der Strömung Leitschaufeln montiert sind, deren Leitflächen in einem, auf das Medium angepaßten Winkel gegen die Strömung angestellt sind. Die Oberfläche der wirbelbildenden Seite der Leitflächen besteht im einfachen Fall aus einem Kegelmantel, dessen größerer Radius dem anströmenden Medium zugewandt ist und dessen kleinerer Radius in Richtung der Strömung angeordnet ist. Der Übergang von der Rohrwand in die Kegelkontur erfolgt tangential. Bei größerem Anstellwinkel bildet der Übergang eine Kurve.
1 zeigt die Vorrichtung teilweise aufgeschnitten. Oberhalb der Wirbelrohre, (1.1, 1.2 und 1.3), sind Schwimmer, (3.1 und 3.2), montiert. Auf der Einlaßseite, (1.12), ist unterhalb des Rohres eine Öse, (7), oder eine andere Befestigungsmöglichkeit montiert durch welche die Vorrichtung um den Verankerungspunkt frei beweglich, – zum Beispiel durch ein Seil, eine Kette oder ein Gelenk, – am Grund des Gewässers verankerbar ist.
Die Montage der Schwimmer, (3.1 und 3.2), und der Befestigungsmöglichkeit, Öse, (7), erfolgt zweckmäßig mit Hilfe von Gewindestücken, (4), und Kontermuttern, (5), an Montageringen, (2.1 und 2.2), die durch Niete, (6), mit den Rohren verbunden sind.
Durch die Länge der Gewindestücke, (4), ist die Tauchtiefe der Vorrichtung einstellbar.
2 zeigt die in 1 gezeigte Vorrichtung komplett im geschlossenen Zustand.
Die Bezeichnung der Teile gilt entsprechend 1. Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist richtungsgebunden und funktioniert bei einem Durchfluß von Wirbelrohr 1, (1.11), in Richtung des Auslaßrohrs, (1.4).

Fig. 1 Wasserbelebungsgerät (teilweise aufgeschnitten)

1.1: Wirbelrohr 1 Eingangsrohr
1.11: Leitflächen Wirbelrohr 1
1.12: Einlaßöffnung Wirbelrohr 1
1.2: Wirbelrohr 2
1.21: Leitflächen Wirbelrohr 2
1.3: Wirbelrohr 3
1.31: Leitflächen Wirbelrohr 3
1.4: Auslaßrohr
1.41: Auslaßöffnung Auslaßrohr
2.1: Montagering Eingang
2.2: Montagering Ausgang
3.1: Schwimmer
3.1: Schwimmer
4: Gewindestück
5: Mutter
6: Niet
7: Ankeröse

Fig. 2 Wasserbelebungsgerät (geschlossen)

1.1: Wirbelrohr 1 Eingangsrohr
1.12: Einlaßöffnung Wirbelrohr 1
1.2: Wirbelrohr 2
1.3: Wirbelrohr 3
1.4: Auslaßrohr
2.1: Montagering Eingang
2.2: Montagering Ausgang
3.1: Schwimmer
3.1: Schwimmer
4: Gewindestück
5: Mutter
6: Niet
7: Ankeröse

Claims

Wasserbelebungsgerät, dadurch gekennzeichnet daß ein rohrförmiger Körper, – aus mindestens einem Rohr, (1.3) das auf der, dem Auslaßrohr, (1.4), zugewandten Seite mit Leitflächen, (1.31), zur Ausbildung eines einspulenden Wirbels versehen ist und einem, Auslaßrohr, (1.4), gebildet wird, – aus mehreren zusammengesetzten, mit Leitflächen, (1.11, 1.21 usw.), versehenen Rohren, (1.1, 2.1 usw.) und einem Auslaßrohr, (1.4), gebildet wird. – an beiden Enden durch Schwimm- oder Auftriebskörper, (3.1), in einem, durch die Länge des Befestigungsgestänges, (4), definierten Tiefe unterhalb der Oberfläche eines Gewässers gehalten wird. – mittels einer Verankerung an einer Öse, (7), oder eine anderen Befestigung am, mindestens am, der Strömung zugewandten Ende der Vorrichtung beweglich, (dem wechselnden Wasserstand folgend), am Grund des Gewässers verankert ist.
Wasserbelebungsgerät, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß ein rohrförmiger Körper, – im Abstand zu seinen Auftriebskörpern, Schwimmern, (3.1), unterschiedlich, – zum Beispiel vom Einlaß zum Auslaß hin mit einer Neigung nach unten, – eingestellt ist und dadurch in dem, Ihn umgebenden fließenden Gewässer Umschichtungen bewirkt.