DE3312958A1

DE3312958A1 - Rohrreinigungsgeraet

Info

Publication number: DE3312958A1
Application number: DE3312958A
Authority: DE
Inventors: Alfons 5460 Linz Grüber; Peter 5464 Asbach Stocksiefen
Original assignee: Kalenborn Ind Tech GmbH
Current assignee: Kalenborn Ind Tech GmbH
Priority date: 1983-04-11
Filing date: 1983-04-11
Publication date: 1984-10-11
Also published as: GB2139728A; ZA842439B; BE899311A; FR2543855A1; GB2139728B; US4573231A; DE3312958C2; FR2543855B3; JPS6034782A; GB8409430D0

Description

Patentanwälte · European Patent Attorneys β Dr. W. Müller-Bore f Dietrich Lewald

Dipl.-Ing.

Dr. Paul Deufel

• ' „ · Dipl.-Chem., Dipl.-Wirtsch.-Ino

Dr. Müller-Bore und Partner· POB «60720 · D-8000 München HG Dr. Alfred Schön ^?

Dipl.-Chem.

Werner Hertel

Dipl.-Phys.

Dr.-Ing. Dieter Otto

Dipl.-Ing.

Lv//Ge
• ' K 1607

"Rohrreinigungsge

Industrietechnik Kaienborn GmbH
Kaienborn bei Linz / Rhein

Rohrreinigungsgerät

Die Erfindung betrifft ein Rohrreinigungsgerät zum Entkrusten von Rohrleitungen, insbesondere wasserführenden Rohrleitungen, bestehend aus einem durch die Rohrleitung bewegbaren Vortrieb, der einen Schneidkopf beaufschlagt, . mit Drehgelenken zwischen den Einzelteilen des Gerätes.

Wässer, insbesondere Abwässer, wie in Kanalisationslei- -\

tungen oder für Bergbauzwecke oder dergleichen,führen j verschiedene chemische Elemente mit sich, die die Eigenschaft haben, sich unter bestimmten Bedingungen zu MineraL salzen zu verbinden. Hierdurch entstehen Inkrustierungen, die sich besonders störend in Rohrleitungssystemen auswirken. Verantwortlich für die Inkrustierungen sind die im Wasser gelösten Erdalkalien, Kalzium, Magnesium, Bariuli)

BADORiGINAL Jl *

und Strontium. Diese auch als Härtebildner bezeichneten Elemente bilden vornehmlich bei Temperaturzunahme des Wassers unlösliche Salze wie Karbonate, Sulfate, Silikate oder Phosphate. Diese oft sehr harten Ablagerungen führen z.B. zu Querschnittsverengungen in Rohrleitungen, erhöhen damit die Energiekosten für die Pumpen, verringern die Förderkapazität und geben leicht zu Betriebsstörungen, Materialzerstörungen und Reparaturkosten Anlaß und beeinträchtigen somit die Betriebssicherheit.

Bekannte Lösungen,wie beispielsweise in der DE-PS 1 248 beschrieben, benutzen einen solchen "Rohrleitungsmolch". Der Antrieb erfolgt über eiae Turbine. Es sind mehrere Glieder hintereinander geschaltet, von denen die ersten schneiden und schaben. In Bewegungsrichtung folgt dann die Turbine, dann folgen Y-förmige Messer zur Zerkleinerung und weitere Zerkleinerungsmesser. Die Gelenkausbildungen für die einzelnen Messer sind regenschirmartige Gelenke. Die Ausbildung ist relativ kompliziert, insbesondere was den Antrieb betrifft, der ein eigenes Antriebsaggregat ist. .

Ebenfalls eine recht aufwendige Konstruktion ist in der DE-PS 2 746 668 mit einem Spannkolben innerhalb des Rohrreinigungsgerätes beschrieben, dessen hinteres Ende hydraulisch beaufschlagt wird und der entgegen der Wirkung einer Feder in Längsrichtung des Geräts verschiebbar ist und dem eine den Zufluß zum Gehäuse drosselnde öffnung zugeordnet ist. Ein Steuerschieber dient zum Verschließen von vorderen Abflußöffnungen. Eine Schaltbewegung ist notwendig, um die Tätigkeit des Spannkolbens bei durch Inkrustierungen im Gerät abgebremsten Gerät auszulösen. Zur Erreichung der gewünschten Maßnahme sind eine Reihe komplizierter Teile notwendig. Das Gerät arbeitet aufwendig. Eine Manschette legt sich kreisringförmig um das Gerät im Bereich des Spannkolbens. Der Kolben gibt jeweils die Kraft an den Schneidkopf.

COPY

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,

solche Rohrleitungsreinigungsgeräte wesentlich einfacher,
unkomplizierter und in der Funktion sicherer auszubilden.
Insbesondere soll auf einen eigenen Antrieb wie Spann-

kolben oder Turbine etc. verzichtet werden.

Erreicht wird dies bei einem Gerät der eingangs genannten Art überraschend durch einen mit Schneidrollen
besetzten Schneidkopf, der von einem Manschetten/Schlagwellensystem beaufschlagt ist.

Zweckmäßig sind zwei den gesamten Rohrquerschnitt einnehmende Manschetten mit zwischengeschalteter Feder
vorgesehen.
15

Günstig ist es, wenn der zweiten Manschette eine dritte
Manschette über ein Distanzrohr vorgeschaltet ist.

Das Gerät wird einmal hydraulisch durch die Leitung gedrückt, wobei es sich bei dem Fluid um das normalerweise J

das Leitungssystem beaufschlagende Fluid oder um ein 5 zu Zwecken der Säuberung eingeführtes Fluid, insbesondere % Wasser, handeln kann. J

Es wird beispielsweise der zu reinigende Rohrstrang am J

Anfang soweit manuell gereinigt, daß das Rohrreinigungs- . j

gerät insgesamt eingesetzt werden kann. Die Leitung wird |

dann durch einen Deckel verschlossen, der mit einem ,

Wasseranschlußstutzen (beides nicht dargestellt) versehen i

ist. Das andere Ende der Rohrleitung bleibt offen. j

Hydraulisch wird das Reinigungsgerät durch die Leitung Γ·

gedrückt und somit die Verunreinigung beseitigt. \

Der Fließdruck des Mediums wird zunächst auf die hinterste \ Manschette und dann (nach Vorbeipressen) an dieser Man- i schette auf sämtliche drei Ringflächen übertragen. J

Vorzugsweise sind hierzu Einschnitte in der Manschette J

vorgesehen. Gleichzeitig spült das überströmende Wasser im Bereich des Schneidkopfs die gelösten Inkrustierungen zum Rohrausgang. Durch den Fließdruck wird eine gewisse Kraft über die genannten Scheiben oder Manschetten auf-.gebaut. Setzen z.B. im vorderen Bereich die Inkrustierungen in der Rohrleitung den Rollen des Schneidkopfs einen Widerstand entgegen, so wird eine eingebaute Feder durch den konstant anstehenden Druck im hinteren Bereich beaufschlagt und damit zusammengedrückt. Beim Lösen der

IQ Inkrustierungen durch Angriff der Schneidrollen im vorderen Bereich erfolgt wieder eine Entspannung. Hierdurch wird das Gerät in eine pulsierende Bewegung versetzt, so daß die Inkrustierungen durch kurze Schläge von der Rohrwand gelöst werden. Dieser Vorgang wiederholt sich in Bruchteilen von Sekunden. Die Vorschubkraft wird durch den anstehenden Fließdruck in Reinigungsrichtung immer wieder neu aufgebaut, dagegen im vorderen Bereich über Einschnitte in der Manschette in Richtung auf den Ausgang des Rohres wieder abgebaut.

Vorzugsweise werden die Manschetten, um ihr Anliegen an der Rohrwand zu gewährleisten, in einen gewissen radialen Bereich (außer einem Ringbereich außen) abgestützt.

Beim Manschettenmaterial kann es sich vorzugsweise um Leder, Gummi oder auch Kunststoff handeln. Das strömende Medium übt sich wiederholende Schläge auf das Gerät aus, bis die Inkrustierung beseitigt ist.

Es ist erstaunlich, daß es für den Impuls auf den Schneidkopf genügt, lediglich alle drei Manschetten mit Wasserdruck zu beaufschlagen und daß sich dann aufgrund der zwischengeschalteten Feder, der hintere Teil des Gerätes insgesamt hin- und herbewegt. Der gesamte hintere Antriebsteil überträgt also zweckmäßig auf den Schneidkopf den Arbeitsimpuls.

COPY

τ-'

-V

Am Schneidkopf sind vorzugsweise die Achsen der im wesentlichen gleich großen Schneidrollen auf einer Kegelstumpfmantelflache angeordnet, wobei der kleine Durchmesser des Kegels sich vorne befindet.

Günstig ist es, wenn der Schneidkopf durch eine Spannhülse gegen einen auf der Schlagwelle sitzenden Bund unter Zwischenschaltung der ersten Manschette gehalten ist.

\ Die Versteifung der Manschetten kann vorzugsweise auf der Fluidbeaufschlagungsseite durch Federbleche erfolgen. \ Diese Federbleche sitzen ebenfalls auf der Welle und er- \ reichen etwa bis dreiviertel des Rohrinnendurchmessers, so daß eine einviertel des Rohrinnendurchmessers ausmachende Fläche der Federmanschette elastisch bleibt.

Die Manschetten tragen vorzugsweise radiale Einschnitte, die für das Überströmen des Fluids sorgen. Diese Einschnitte sind V-förmig, etwa 30 mm vom Umfang durchgehend, ausgebildet, ί

Das Gerät hat im übrigen, insbesondere im Bereich zwi- \ sehen den schneidkopfseitigen Manschetten und der zwei- ; . 25 ... ten Manschette ein Kreuzgelenk, das die Führungswelle für den Schneidkopf mit der eigentlichen Schlagwelle verbindet. Dies macht es möglich, daß aufgrund des eingebauten Kreuzgelenkes 90°-Krümmer bis zu einer Nennweite von 150 mm ohne Schwierigkeiten durchfahren werden können.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung sollen nun mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher

erläutert werden; diese zeigen in: 35

. 1 ι

Fig. 1 einen Teilschnitt durch eine Ausführungs form

nach der Erfindung;

Fig. 2 eine Stirnansicht eines Details von Figur 1; und

Fig. 3 ein Einzelteil (Manschette} in der Seitenoder Stirnansicht.

Gemäß Fig. 1 ist eine durchgehende Schlagwelle 1 über ein Kreuzgelenk 12 mit der Führungswelle 2 verbunden. Über eine Spannhülse 18 sitzt ein Schneidrollenkopf 3 auf der Führungswelle 2.

Die Führungswelle 2 verfügt über einen Bund 21,gegen den eine Ledermanschette 7-, unter Zwischenschaltung eines Federblechs 8 eines geringeren Durchmessers als die Ledermanschette,anliegt. Auf der Schneidrollenkopfseite wird die Ausbildung durch eine Grundplatte 6 abgeschlossen, gegen die sich die Spannhülse 18 des Schneidrollenkopfs abstützt.

Der Schneidrollenkopf 3 trägt Gruppen von Schneidrädern 4, die über Gewindebolzen 5 an Lagerplatten 22 angebracht sind. Jedes der Schneidräder 4.ist zwischen je zwei Lagerplatten 22 über einen Gewindebolzen 5 gehalten.

Die Schneidrollen sind über den Umfang um 45° versetzt angeordnet. Wie Fig. 1 erkennen läßt, sind vorne Schneid-■ räder 4 auf Platten geringer radialer Erstreckung ange- ~""~ ordnet, -die in Richtung auf die Rückseite des Gerätes in ihrer radialen Erstreckung konisch zunehmen, so daß die Schneidräder auf einer Kegelmantelfläche oder auf einer trompetenartigen Mantelfläche, d.h. einer Mantelfläche, die sich stärker als konisch erweitert, angeordnet sind. Hierdurch wird erreicht, daß die vorderen Räder beispielsweise bereits in Eingriff sind, um Inkrustierungen, die weit bis gegen Rohrmitte reichen, zu schneiden, während die späteren Rollen immer näher an die Rohrwand hieran schneiden. Die letzten Schneidräder liegen dann bereits leicht gegen den Umfang des Rohrs an und, wenn das Rohr

ausgekleidet oder mit einem Kunststoffmantel versehen ist, bleiben sie unter dem eine Verletzung verhindernden Abstand.

Durch die Spannhülse 18 sind sowohl der Schneidkopf insgesamt als auch die Schneidräder auswechselbar. So können beispielsweise mit einem anderen entsprechenden Kopf auch weichere Innenverschmutzungen von Rohren entfernt werden. Anstelle der Schneidräder können dann entsprechende beispielsweise bürstenartige Elemente, Elemente, die weniger oder gar nicht schneiden, kratzende Elemente oder dergleichen angebracht sein.

Zwischen der ersten Manschettenanordnung 7. und der zweiten Manschettenanordnung 7~ sitzt zwischen Bund 21 und Bund 23, den Bund 23 übergreifend ,eine Feder 17, die zwischen der ersten Manschettenanordnung 7.. und der Manschettenanordnung 7~ bei Beaufschlagung gespannt wird. Die zweite Manschettenanordnung ist, ähnlich wie die erste, ausgebildet, d.h. die aus Leder beispielsweise bestehende Manschette 7~ sitzt sandwichartig zwischen der Grundplatte 6~ und der Gewindeplatte 9₂· Die Feder übergreift im übrigen das durch den Gewindebolzen 13 gehaltene Kreuzgelenk zwischen den beiden Wellen.

Die dritte, fluidseitige Anordnung besteht wieder wie ". -— die vorhergehenden Anordnungen aus Grundplatte 6,, Ledermanschette 7-, , Federblech 8, und Gewindeplatte 9-. Hier wird die Gewindeplatte 9, über eine Distanzbuchse 15 durch eine Schraubmutter 16 gehalten.

Fig. 2 zeigt eine Stirnansicht des in Fig. 1 gezeigten Schneidrollenkopfs, wobei zu sehen ist, \vie die Lagerplatten 22 die jeweiligen Schneidrollen 4 lagern. Die ^5 gestrichelt angedeuteten Achsen stellen die Gewindebolzen 5, die auf einer KonusCläche sitzen, dar. Die Lagerplatten sitzen zweckmäßig auf einer auf die Führungswelle aufsteckbaren Spannhülse 18, so daß der ganze

iö

-Jf-

Kopf austauschbar wird.

Fig. 3 läßt erkennen, wie die Manschetten? bei 20 Einschnitte tragen. Senknicten 10 halten die Stütz- · glieder, Senkschrauben 11 dienen der durchgehenden Befestigung. Die Anordnung sitzt auf der Schlagwelle 1 bzw. die Ledermanschette 7. tragende Anordnung auf der Führungswelle 2.

Die Spannfeder 17 wird also zwischen zwei Scheiben zusammengedrückt, wenn aus der Pfeilrichtung Fluid erst die mit der Ledermanschette 7, ausgestattete erste Anordnung und ,nach Durchtritt durch die Ledermanschette,die zweite und dritte Anordnung, insbesondere die Anordnung mit den Ledermanschetten 7~ und 7_ beaufschlagt. Die Spannfeder 17, die hydraulisch durch die Ledermanschettenanordnungen zusammengedrückt wird, entspannt sich durch die Vorwärtsbewegung des Reinigungskopfes 3. Dieser Vorgang wiederholt sich in Sekunden- schnelle.

COPY

Claims

K 1607 -9-

Rohrreinigungsgerät

PATENTANSPRÜCHE

1J Rohrreinigungsgerät zum Entkrusten von Rohrleitungen, insbesondere Wasser, verschmutztes Wasser oder Wasser für Zwecke des Bergbaus führende Rohrleitungen, bestehend aus einem durch die Rohrleitung bewegbaren Vortrieb, der einen Schneidkopf beaufschlagt sowie mit Drehgelenken zwischen den Einzelteilen des Geräts, gekennzeichnet durch einen mit Schneidrollen (4) besetzten Schneidkopf (3), der von einem Manschetten/Schlagwellensystem (7-; 7~; 7,; 1) beaufschlagt ist.
2. Rohrreinigungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei den gesamten

„ν - .Rohrquerschnitt einnehmende Manschetten (7.,; 1Λ mit

zwischengeschalteter Feder (17) vorgesehen sind. 20
3. Rohrreinigungsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der zweiten Manschette (7₂) eine dritte Manschette (7g) über ein Distanzrohr (14) vorgeschaltet ist.
4. Rohrreinigungsgerät nach einem der Ansprüche

2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß den Manschetten (7^; 7₂; 7,) zur Versteifung auf der Fluidbeaufschlagungsseite Federbleche (8) zugeordnet sind. ·
5. Rohrreinigungsgerät nach einem der Ansprüche

1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Manschetten radiale Einschnitte (20) für das Über-³^ strömen der Flüssigkeit tragen.
6. Rohrreinigungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Impuls des strömenden Fluids, insbesondere des Wassers, auf alle Manschetten, insbesondere über die Einschnitte (2O)J übertragen wird.
7. Rohrreinigungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gek e nn ze i chne t , daß die Manschetten aus einem Material wie Leder, Gummi oder

Kunststoff bestehen. .
8. Rohrreinigungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Achsen der im wesentlichen gleich großen Schneidrollen (4) auf einer Kegelstumpffläche angeordnet sind, wobei der kleine Durchmesser des Kegels sich vorne befindet.
9. Rohrreinigungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

der Schneidkopf (3) durch eine Spannhülse (18) gegen einen auf der Schlagwelle (1) sitzenden Bund (19) ' unter Zwischenschaltung der ersten Manschette (7.,)

gehalten ist.
25
10. Rohrreinigungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der hintere Geräteteil einschließlich der zweiten und dritten Manschette (7^5 7,) und die zwischengeschaltete Feder (17) als Ganzes hin- und herbewegbar ist, derart, daß so der Impuls des gesamten hinteren Antriebsteils auf den Schneidrollenkopf übertragen wird.
11. Rohrreinigungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen der schneidrollenkopfseitigen Manschette (7..) und der zweiten Manschette (7^) ein Kreuzgelenk (12) vorgesehen ist, welches Führungswelle (2) und Schlagwelle (1) verbindet. IGF? f