DE202017104354U1 - Device for the hydrodynamic removal of imperfections in the interior of pipelines, in particular for the rehabilitation and cleaning of water-bearing pipelines in domestic, municipal and industrial areas - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung zur hydrodynamischen Beseitigung von Störstellen im Inneren von Rohrleitungen, insbesondere zur Sanierung und Reinigung von wasserführenden Rohrleitungen im häuslichen, kommunalen und industriellen Bereich,- mit einer relativ zur Rohrleitung bewegbaren Druckstrahldüse (2) mit mindestens einer Austrittsöffnung (24) zur Erzeugung eines Punktstrahls (25),- wobei zur Zufuhr einer unter Druck stehenden Arbeitsflüssigkeit an die Druckstrahldüse (2) ein Druckschlauch (5) angeschlossen ist, und- mit einer Vorschubeinrichtung (6) zur Bewegung und Positionierung der Druckstrahldüse (2) in der Rohrleitung, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Vorschubeinrichtung (6) und Druckstrahldüse (2) ein Tragelement (3) angeordnet ist, das über erste Anschlussmittel lösbar mit der Vorschubeinrichtung (6) verbunden ist und das über zweite Anschlussmittel lösbar mit der Druckstrahldüse (2) verbunden ist.Device for the hydrodynamic removal of impurities in the interior of pipelines, in particular for the rehabilitation and cleaning of water-bearing pipelines in domestic, municipal and industrial areas, - with a pressure jet nozzle (2) which can be moved relative to the pipeline, with at least one outlet opening (24) for producing a spot jet ( 25), - wherein for supplying a pressurized working fluid to the pressure jet nozzle (2) a pressure hose (5) is connected, and- with a feed device (6) for moving and positioning the pressure jet nozzle (2) in the pipeline, characterized in that a support element (3) is arranged between the feed device (6) and the pressure jet nozzle (2), which is detachably connected to the feed device (6) via first connection means and which is detachably connected to the pressure jet nozzle (2) via the second connection means.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur hydrodynamischen Beseitigung von Störstellen im Inneren von Rohrleitungen, insbesondere zur Sanierung und Reinigung von wasserführenden Rohrleitungen im häuslichen, kommunalen und industriellen Bereich mit einer relativ zur Rohrleitung bewegbaren Druckstrahldüse mit mindestens einer Austrittsöffnung zur Erzeugung eines Punktstrahls, an die zur Zufuhr einer unter Druck stehenden Arbeitsflüssigkeit ein Druckschlauch angeschlossen ist, wobei die Vorrichtung eine Vorschubeinrichtung umfasst, mit dem die Druckstrahldüse in der Rohrleitung bewegt und positioniert werden kann.The invention relates to a device for the hydrodynamic removal of impurities in the interior of pipelines, in particular for rehabilitation and cleaning of water-bearing pipelines in domestic, municipal and industrial areas with a movable relative to the pipeline pressure jet nozzle with at least one outlet opening for generating a spot beam, to the supply a pressurized hose is connected to a working fluid under pressure, the device comprising a feed device with which the pressure jet nozzle can be moved and positioned in the pipeline.
Im Bereich der Wasserversorgung und Wasserableitung stellt sich regelmäßig das Problem, dass sich der Durchflussquerschnitt im Laufe der Zeit verengt oder vollständig verschlossen ist. Ersteres ist auf Inkrustationen zurückzuführen, die sich im Laufe der Zeit an der Innenwandung der Rohrleitungen bilden, oder Wurzeln, die im Bereich von Stoßfugen oder Schadstellen in die Rohrleitung einwachsen, und dabei den ursprünglichen Rohrquerschnitt allmählich verringern. Vollverschlüsse sind oft die Folge menschlichen Fehlverhaltens, wobei erhärtende Materialien wie zum Beispiel Beton, Farben und dergleichen in eine Rohrleitung gelangen und dort nach ihrem Erhärten einen Pfropfen bilden.In the field of water supply and drainage, the problem regularly arises that the flow cross-section is narrowed over time or completely closed. The former is due to incrustations that build up over time on the inner wall of the piping, or roots that grow into the pipeline near joints or damaged areas, gradually reducing the original pipe cross-section. Full closures are often the result of human error, whereby hardening materials such as concrete, paint and the like get into a pipeline and form a plug there after they have hardened.
Es ist bekannt, derartige Störstellen mit Hilfe eines druckbeaufschlagten Wasserstrahls zu beseitigen. Eine dazu geeignete Vorrichtung besitzt einen Düsenkopf, der an seinem der Störstelle abgewandten hinteren Ende an einen Druckschlauch angeschlossen ist und an seinem gegenüberliegenden vorderen Ende eine auf die Störstelle gerichtete Austrittsdüse für den Wasserstrahl aufweist. Weiter sind über den Umfang oder das hintere Ende des Düsenkopfs nach hinten strahlende Düsen angeordnet, die bei Druckbeaufschlagung nach dem Rückstoßprinzip den Vortrieb des Düsenkopfes in der Rohrleitung besorgen. Derartige Vorrichtungen eignen sich in erster Linie für niedrigere Betriebsdrücke.It is known to eliminate such impurities by means of a pressurized water jet. A device suitable for this purpose has a nozzle head which is connected at its rear end remote from the defect to a pressure hose and at its opposite front end has an outlet nozzle directed towards the impurity for the water jet. Further, radiating nozzles are arranged on the circumference or the rear end of the nozzle head to the rear, which provide the propulsion of the nozzle head in the pipeline when pressurized according to the recoil principle. Such devices are primarily suitable for lower operating pressures.
Soll hingegen eine Störstelle mit Hochdruck oder Höchstdruck beseitigt werden, also mit einem Druck von über 800 bar, beispielsweise über 2500 bar, so bedarf es einer Einrichtung zum kontrollierten Bewegen und Positionieren einer Druckstrahldüse in der Rohrleitung, um Schäden an der Rohrleitung infolge unkontrollierten Schlagens der Druckstrahldüse gegen die Rohrwandung zu verhindern. Eine sich in dieser Hinsicht bestens bewährte Vorrichtung ist aus der
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bekannte Vorrichtung im Hinblick auf deren Einsatzbereich und Wirkungsweise noch universeller auszubilden.Against this background, the invention has the object, even more universal form of known device in terms of their application and mode of action.
Diese Aufgabe wird durch eine gattungsgemäße Vorrichtung gelöst, bei der zwischen der Schubeinrichtung und Druckstrahldüse ein Tragelement angeordnet ist, das über erste Anschlussmittel lösbar mit der Vorschubeinrichtung verbunden ist und das über zweite Anschlussmittel lösbar mit der Druckstrahldüse verbunden ist.This object is achieved by a generic device in which a support element is arranged between the thrust device and the pressure jet nozzle, which is releasably connected via first connection means with the feed device and which is connected via second connection means releasably connected to the pressure jet nozzle.
Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous embodiments will be apparent from the dependent claims.
Der Grundgedanke der Erfindung besteht unter anderem darin, die Druckstrahldüse nicht unmittelbar mit der Vorschubeinrichtung zu verbinden, sondern im Anschlussbereich ein zentrales Tragelement anzuordnen, an das die unterschiedlichen Komponenten der Vorrichtung wie Vorschubeinrichtung und Druckstrahldüse lösbar angeschlossen werden können. Diese Konstruktionsweise erlaubt die Verwirklichung eines modularen Konzepts, bei dem die unterschiedlichen Komponenten der Vorrichtung in jeweils unterschiedlichen Typen vorgehalten werden. Durch geeignete Auswahl lassen sich dann die unterschiedlichen Typen zu einer bestimmten Vorrichtungen kombinieren, um die für einen speziellen Einsatzzweck am besten geeignete Vorrichtung zu erhalten. Beispielsweise kann die Vorschubeinrichtung einen zug- und druckfesten Schubstab umfassen, der in unterschiedlichen Durchmessern, Steifigkeiten, Längen, Materialien etc. vorgehalten werden kann und/oder die Druckstrahldüse wird in Typen mit festem oder rotierendem, aufgefächertem oder gebündeltem Druckstrahl, und/oder in Typen mit unterschiedlicher Düsenleistung vorgehalten.The basic idea of the invention is, inter alia, not to connect the pressure jet nozzle directly to the feed device, but to arrange a central support element in the connection area, to which the various components of the device such as feed device and pressure jet nozzle can be detachably connected. This design allows the implementation of a modular concept in which the different components of the device are each held in different types. By appropriate selection, the different types can then be combined to a particular device to obtain the most suitable device for a particular application. For example, the feed device can comprise a tensile and pressure-resistant push rod, which can be held in different diameters, stiffnesses, lengths, materials, etc., and / or the pressure jet nozzle is in types with fixed or rotating, fanned or bundled pressure jet, and / or in types held with different nozzle power.
Der sich daraus ergebende große Vorteil liegt zunächst darin, dass eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer verhältnismäßig kleinen Grundausstattung an die jeweils charakteristischen Besonderheiten eines Einsatzes angepasst werden kann. Auf diese Weise lassen sich Kosten für Anschaffung und Lagerhaltung gering halten, was die Wirtschaftlichkeit der Erfindung steigert. Für den Einsatz vor Ort genügt es eine vergleichsweise kleine Ausrüstung mit sich zu führen, so dass der Transport mit geringem Aufwand bewältigt werden kann. Die Erfindung erlaubt es auf diese Weise mit minimaler Geräteausstattung einen maximalen Nutzen zu erzielen.The resulting great advantage is, first of all, that a device according to the invention with a relatively small basic equipment can be adapted to the particular characteristics of an insert. In this way, costs for purchase and storage can be kept low, which increases the efficiency of the invention. For use on site, it is sufficient for a comparatively small equipment lead, so that the transport can be handled with little effort. The invention allows to achieve maximum benefit in this way with minimal equipment.
Um einen schnellen und dabei einfachen Wechsel einzelner Komponenten auch am Einsatzort zu ermöglichen, sind die Komponenten über Anschlussmittel lösbar mit dem Tragelement verbunden. So kann beispielsweise das Tragelement für den Anschluss der Vorschubeinrichtung und/oder des Druckschlauchs und/oder der Druckstrahldüse axiale Bohrungen aufweisen, in die die Komponenten axial einsteckbar und dort mittels Arretiermittel wie zum Beispiel radiale Klemmschrauben fixiert sind. Alternativ können die Bohrungen auch mit einem Innengewinde versehen sein, auf das die Vorschubeinrichtung und/oder der Druckschlauch und/oder die Druckstrahldüse mit einem endseitig aufgebrachten Außengewinde aufgeschraubt werden kann. Eine andere Alternative sieht einen bajonettartigen Anschlussmechanismus vor, bei dem die Vorschubeinrichtung und/oder der Druckschlauch und/oder die Druckstrahldüse zunächst axial in die Bohrung eingeschoben und dann durch Verdrehung um die Längsachse verriegelt werden.In order to enable a quick and simple change of individual components at the place of use, the components are detachably connected via connecting means with the support element. Thus, for example, the support element for the connection of the feed device and / or the pressure hose and / or the pressure jet nozzle have axial bores into which the components are axially inserted and fixed there by means of locking means such as radial clamping screws. Alternatively, the bores may also be provided with an internal thread onto which the feed device and / or the pressure hose and / or the pressure jet nozzle can be screwed with an externally applied external thread. Another alternative provides a bayonet-type connection mechanism in which the feed device and / or the pressure hose and / or the pressure jet nozzle are first inserted axially into the bore and then locked by rotation about the longitudinal axis.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung besitzt das Tragelement an seiner der Druckstahldüse abgewandten Hinterseite mehrere unterschiedliche Anschlussmöglichkeiten, um Vorschubeinrichtungen mit unterschiedlichen Eigenschaften mit dem Tragelement verbinden zu können. Beispielsweise können Bohrungen unterschiedlichen Durchmessers vorgesehen sein, die in gegenseitigem Umfangsabstand um den Druckschlauch angeordnet sind. Je nach Einsatzzweck können auf diese Weise Vorschubeinrichtungen unterschiedliche Dicke und damit unterschiedlicher Steifigkeit verwendet werden.In an advantageous embodiment of the invention, the support element has on its rear side remote from the pressure steel nozzle several different connection options to connect feed devices with different properties with the support element. For example, holes of different diameters may be provided, which are arranged at a mutual circumferential distance around the pressure hose. Depending on the application, feed devices of different thickness and thus different rigidity can be used in this way.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Druckstrahldüse zumindest teilweise von einem Ringelement umgeben, so dass die Druckstrahldüse nicht direkt auf der Innenwandung der Rohrleitung aufliegt, sondern über das Ringelement. Durch geeignete Materialwahl beim Ringelement, beispielsweise Kunststoff, insbesondere Polyoxymethylen (POM), kann auf diese Weise verhindert werden, dass die Druckstrahldüse aufgrund vorhandener Vibrationen während des Betriebs die Innenseite der Rohrleitung beschädigt.According to a preferred embodiment of the invention, the pressure jet nozzle is at least partially surrounded by a ring element, so that the pressure jet nozzle does not rest directly on the inner wall of the pipe, but via the ring member. By suitable choice of material in the ring element, such as plastic, in particular polyoxymethylene (POM), can be prevented in this way that the pressure jet nozzle damaged due to existing vibrations during operation, the inside of the pipe.
Vorteilhafterweise entspricht die Kontur des Innenumfangs des Ringelements im axialen Überlappungsbereich mit der Druckstrahldüse der Kontur des Außenumfangs der Druckstrahldüse. Auf diese Weise umschließt das Ringelement die Druckstrahldüse spaltfrei.Advantageously, the contour of the inner circumference of the ring element in the axial overlap region with the pressure jet nozzle corresponds to the contour of the outer circumference of the pressure jet nozzle. In this way, the ring element surrounds the pressure jet nozzle gap-free.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann das Ringelement unlösbar mit der Druckstrahldüse verbunden sein, beispielsweise durch Kleben und dergleichen. Demgegenüber bevorzugt ist jedoch eine Ausführungsform, die ein zerstörungsfreies Lösen des Ringelements von der Druckstrahldüse ermöglicht, so dass dieses austauschbar ist. Vorzugsweise geschieht ein Lösen durch eine axiale Abziehbewegung entgegen der Richtung der Düsenmündung, nachdem zuvor die Druckstrahldüse vom Tragelement abgenommen worden ist. Um ein solche Bewegung nicht zu behindern, weitet sich mit zunehmender axialer Länge die Kontur des Innenumfangs des Ringelements in radialer Richtung kontinuierlich oder bleibt zumindest konstant.According to one embodiment of the invention, the ring element may be permanently connected to the pressure jet nozzle, for example by gluing and the like. In contrast, however, preferred is an embodiment that allows a non-destructive release of the ring member of the pressure jet nozzle, so that it is interchangeable. Preferably, a release occurs by an axial Abziehbewegung opposite to the direction of the nozzle orifice after previously the pressure jet nozzle has been removed from the support element. In order not to obstruct such a movement, the contour of the inner circumference of the ring element in the radial direction widens continuously or at least remains constant with increasing axial length.
Die Fixierung des Ringelements an der Vorrichtung erfolgt vorzugsweise über einen Formschluss, so dass sich zusätzliche Befestigungsmittel erübrigen. Vorteilhafterweise wird der Formschluss im Zuge des Zusammensetzens der Druckstrahldüse und des Tragelements hergestellt, so dass die Befestigung des Ringelements in einem Vorgang mit dem Zusammenfügen von Tragelement und Druckstrahldüse geschieht. Dazu kann sowohl das Tragelement als auch das Ringelement eine Ringschulter besitzen, die konzentrisch zur Längsachse sich axial gegenüberliegen und beim Zusammenfügen von Tragelement und Druckstrahldüse das Ringelement klemmen.The fixation of the ring element on the device is preferably carried out via a positive connection, so that unnecessary additional fastening means. Advantageously, the positive connection in the course of assembly of the pressure jet nozzle and the support member is made so that the attachment of the ring member is done in one operation with the joining of support member and pressure jet. For this purpose, both the support element and the ring element have an annular shoulder, which are concentric with each other axially concentric to the longitudinal axis and clamp the ring element during assembly of the support element and the pressure jet nozzle.
Darüber hinaus bietet das Ringelement den großen Vorteil, die Richtung des Druckstrahls bezogen auf die Achse der zu sanierenden Rohrleitung einstellen zu können. Im Betrieb einer erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt die Druckstrahldüse schwerkraftbedingt mit zwei Punkten auf der Sohle der Rohrleitung auf. Den ersten Kontaktpunkt bildet das Tragelement mit seinem Außenumfang, den zweiten Kontaktpunkt das Ringelement mit seinem Außenumfang. Bei Verwendung eines Ringelements, dessen Außendurchmesser dem des Tragelements entspricht, liegt eine erfindungsgemäße Vorrichtung derart innerhalb der Rohrleitung, dass die Längsachse der Druckstrahldüse und die Längsachse der Rohrleitung achsparallel oder gegebenenfalls koaxial zueinander verlaufen, der Druckstrahl ist daher parallel zu oder in der Längsachse der Rohrleitung gerichtet.In addition, the ring element has the great advantage of being able to adjust the direction of the pressure jet relative to the axis of the pipeline to be rehabilitated. During operation of a device according to the invention the pressure jet nozzle is due to gravity with two points on the sole of the pipeline. The first contact point forms the support element with its outer circumference, the second contact point forms the ring element with its outer circumference. When using a ring element whose outer diameter corresponds to that of the support element, a device according to the invention is located within the pipeline such that the longitudinal axis of the pressure jet nozzle and the longitudinal axis of the pipeline axially parallel or optionally coaxial, the pressure jet is therefore parallel to or in the longitudinal axis of the pipeline directed.
Durch den Einsatz eines Ringelements mit gegenüber dem Durchmesser des Tragelements größerem Durchmesser, ist die Längsachse der Druckstrahldüse gegenüber der Längsachse der Rohrleitung geneigt, wobei ein schräg nach oben zum Scheitel der Rohrleitung gerichteter Wasserstrahl erzeugt wird. Umgekehrt führt eine Vorrichtung mit kleinerem Durchmesser des Ringelements gegenüber dem Durchmesser des Tragelements zu einer Neigung der Längsachse der Druckstrahldüse, die den Wasserstrahl zur Rohrleitungssohle richtet. Auf diese Weise kann durch Vorhalten einiger weniger Ringelemente unterschiedlichen Durchmessers die Neigung des Wasserstrahls gegenüber der Rohrlängsachse eingestellt und so die Vorrichtung an die besonderen Erfordernisse des jeweiligen Einsatzes angepasst werden.By using a ring member with respect to the diameter of the support member of larger diameter, the longitudinal axis of the pressure jet nozzle is inclined relative to the longitudinal axis of the pipe, wherein a directed obliquely upward to the apex of the pipe water jet is generated. Conversely, a device with a smaller diameter of the ring element relative to the diameter of the support element leads to an inclination of the longitudinal axis of the pressure jet nozzle, the Water jet directed to the pipeline sole. In this way, by maintaining a few ring elements of different diameters, the inclination of the water jet with respect to the pipe longitudinal axis can be adjusted and thus the device can be adapted to the particular requirements of the particular application.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert, wobei weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung offenbar werden. Für gleiche oder funktionsgleiche Merkmale unterschiedlicher Ausführungsformen kommen gleichlautende Bezugszeichen zur Anwendung, soweit dies der Erleichterung des Verständnisses dient.The invention is explained in more detail below with reference to an embodiment shown in the drawing, wherein further features and advantages of the invention will become apparent. For identical or functionally identical features of different embodiments, the same reference numerals are used, as far as this facilitates the understanding.
Es zeigt
-
1 eine Schrägansicht auf das düsenseitige Ende einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, -
2 einen Schnitt durch die erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung entlang der in3 dargestellten Linie II - II, -
3a eine Vorderansicht auf die erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, -
3b einen Längsschnitt durch die in3a dargestellte Vorrichtung entlang der dortigen Linie A - A, -
4a eine Vorderansicht auf eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, -
4b einen Schnitt durch die in4a dargestellte Vorrichtung entlang der dortigen Linie B - B, -
5a eine Vorderansicht auf eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, -
5b einen Schnitt durch die in5a dargestellte Vorrichtung entlang der dortigen Linie C - C, und -
6 eine Hinteransicht vergleichbar2 auf eine vierte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
-
1 an oblique view of the nozzle-side end of a first embodiment of a device according to the invention, -
2 a section through the first embodiment of a device according to the invention along the in3 shown line II - II, -
3a a front view of the first embodiment of a device according to the invention, -
3b a longitudinal section through the in3a illustrated device along the local line A - A, -
4a a front view of a second embodiment of a device according to the invention, -
4b a section through the in4a shown device along the local line B - B, -
5a a front view of a third embodiment of a device according to the invention, -
5b a section through the in5a shown device along the local line C - C, and -
6 a back view comparable2 to a fourth embodiment of a device according to the invention.
Die
Das Tragelement
Das freie Ende des Ansatzes
Koaxial zur Achse
Die Durchgangsbohrung
Parallel zur Achse
Die Sacklochbohrung
Die Vorderseite
Im Anschlussbereich zum Tragelement
Das ebenfalls rotationssymmetrische Ringelement
Das Ringelement
Ausgehend vom hinteren Ende
Die erfindungsgemäße Vorrichtung
Einziger Unterschied zwischen der Vorrichtung
Da der Außendurchmesser des Ringelements
Bei der in den
Durch die Verwendung unterschiedlicher Ringelemente
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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