DE3525861C2 - - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrich
tung zur Ansaugung und Einmischung von Gas-Gemischen,
insbesondere von Luft oder eines Luft/Ozon-Gemisches
in das durch einen Eiweißabschäumer geführte, zu
reinigende Seewasser eines Aquariums,
zur Abschäumung kolloidaler Bestandteile wie Eiweißpar
tikel und anderer Schwebstoffe und zur Sauerstoffan
reicherung des grob mechanisch vorgefilterten Aquarien
wassers, in einer Wassertiefe bzw. unter einem hydros
tatischen Wasserdruck von ca. 1 m Wassersäule, wobei
Gasblasen von 0,1-0,5 mm Durchmesser in das in einem
Kontaktrohr des Eiweißabschäumers befindliche Aquarien
wasser eingemischt und zur Abschäumung der Eiweißpartikel
und dergleichen diesen angelagert bzw. im Wasser gelöst
werden,
bestehend aus dem Kontaktrohr des Eiweißabschäumers
und aus einer Umwälzpumpe für das Aquarienwasser.
Durch Eiweißabschäumer sollen bei Aquarien aus dem
Aquarienwasser unerwünschte Stoffe, wie Schwebteilchen,
Kolloide, gelöstes Eiweiß, Eiweißfragmente wie Amino
säuren und aromatische Amine möglichst vollständig
entfernt werden. Dies geschieht nach dem Flotationsprin
zip, wo an die Partikel Gasblasen von 0,1-0,5 mm
Durchmesser angelagert werden, die den Auftrieb der
Partikel so erhöhen, daß sie entgegen der Fließrichtung
des Wassers nach oben steigen, wo sie durch einen
Überlauf dem Kreislauf entzogen werden. Die Fließrichtung
im Kontaktrohr des Eiweißabschäumers erfolgt dabei
von oben nach unten. Der Wirkungsgrad des Eiweißabschäu
mers ist dabei stark abhängig von der Größe der
verwendeten Gasblasen. Zu kleine Gasblasen haben dabei
einen geringen Auftrieb und werden von der Wasserströmung
nach unten mitgerissen, während zu große Gasblasen
zu schnell aufsteigen und sich daher entweder nicht
an die zu entfernenden Partikel anlagern, oder diese
Partikel wieder durch ihre zu hohe Aufstiegsgeschwindig
keit verlieren. Da Eiweißabschäumer am wirksamsten
arbeiten, wenn sie im Gegenstrom betrieben werden,
d. h., wenn das Wasser von oben nach unten und die
Gasblasen von unten nach oben, also gegeneinander
strömen, muß das zur Abschäumung benötigte Gas-Gemisch
möglichst weit unten, über dem Auslauf des Kontaktrohres
eingebracht werden. Um das zu ermöglichen, muß ein
Unterdruck erzeugt werden, der größer ist, als der
hydrostatische Druck an der Stelle, an der das Gas-
Gemisch angesaugt werden soll.
Bisher wurde die Luft bzw. das Luft/Ozon-Gas-Gemisch
mittels Ausströmen aus Lindenholz oder anderen feinpo
rigen Materialen, durch die Druckluft gedrückt wurde, in das
Kontaktrohr eingebracht oder mittels einer Kreiselpumpe
mit offenem, ausschließlich Wasser ansaugendem Flügelrad.
Bei der Kreiselpumpe wurde das beizumischende Gas-
Gemisch durch die Wasserströmung aus einem ringförmigen
Kanal gesaugt, welcher peripher zum Flügelrad im Abstand
von diesem angebracht war.
Das erste Verfahren zum Einmischen von Gas-Gemischen
krankt dabei an einer schlechten Reproduzierbarkeit
der Luftmenge bzw. Gasmenge, da bei den Ausströmern
die Poren entweder durch Salz verkrusten oder durch
Ozon so erweitert werden, daß eine ständige Kontrolle
und Nachregulierung des Luftdruckes und damit der
Luftmenge und der Blasengröße erforderlich ist. Außerdem
muß zwecks Ozonisierung des Aquarienwassers die Luft
getrocknet werden, da sich sonst im Ozonisator Kondens
wasser niederschlägt und dieser damit funktionsuntüchtig
wird. Bei pumpenbetriebenen Eiweißabschäumern wird
zwar eine Lufttrocknung überflüssig. Der Energiebedarf
liegt allerdings bei 550-1100 Watt und die Geräusch
entwicklung liegt in Größenordnungen, die einen Betrieb
in der Wohnung ausschließen. Die Größe, d.h. der Außen
durchmesser von 0,5-1,0 m und die Höhe von
2,53-3,4 m machen es unmöglich, einen solchen Eiweißabschäu
mer in der Wohnung aufzustellen. Aufgrund der komplizier
ten Funktion und der damit verbundenen schwierigen
und aufwendigen Fertigung ist solch ein Eiweißabschäumer
auch viel zu teuer für den allergrößten Teil der Aqua
rienbetreiber.
Ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs genannten
Art, bestehend aus dem Kontaktrohr eines Eiweißabschäumers
und aus einer Umwälzpumpe für das Aquarienwasser, besteht
daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin eine
derartige Vorrichtung zum Beimischen eines Luft- bzw.
Luft/Ozon-Gasgemisches zu schaffen, welche wie auch
möglichst der Eiweißabschäumer als solcher, eine kleine
Abmessung, einfache Konstruktion sowie einfache Herstel
lung und Wartung und einen geringen Energiebedarf
gegenüber den genannten bekannten Einrichtungen zur
Eiweißabschäumung mit Umwälzpumpe aufweist. Dabei
soll es möglich sein, eine genau definierte Luftmenge
oder Luft/Ozon-Gasgemisch-Menge beizumischen, und
zwar mit Luftblasen gleichmäßigen bestimmten Durchmes
sers, so daß sich eine optimale Abschäumung bei konstan
tem Wasserstand im Kontaktrohr und bei geeignetem
Durchmesser der Gasblasen einstellt.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Ausbildung der im
Oberbegriff des Hauptanspruches beschriebenen Vorrichtung
gemäß kennzeichnendem Teil des Hauptanspruches vorge
sehen.
Durch eine derartige Vorrichtung läßt sich dabei ohne
Schwierigkeiten ein Gasgemisch in das in dem Kontaktrohr
eines Eiweißabschäumers befindliche Seewasser einbringen,
wobei das zu entschäumende Seewasser selbst dazu verwen
det wird, um mittels der als Kreiselpumpe ausgebildeten
Umwälzpumpe des Kontaktrohres das Gasgemisch anzusaugen
und Gasblasen von 0,1-0,5 mm zu erzeugen. Durch
die Kreiselpumpe werden die Gasblasen dabei mit dem
Aquarienwasser verwirbelt und diesem beigemischt.
Die Kreiselpumpe ist dabei seitlich mit ihrem hydrau
lischen Teil innerhalb des Kontaktrohres an der dortigen
Wandung angebracht, wobei mittels des Flügelrades der
Kreiselpumpe gleichzeitig Wasser aus dem Kontaktrohr
und das benötigte Luft- bzw. Gasgemisch derart angesaugt
wird, daß unter Zuführung dieses Gemisches durch einen
innen, in einen Ansaugstutzen der Kreiselpumpe ragenden
Injektor im Flügelrad ein Wasser/Gasgemisch von ungefähr
10 : 1 vermischt wird, so daß Gasblasen von 0,1-0,5 mm
Durchmesser in das Aquarienwasser, das sich
im Kontaktrohr befindet, eingemischt und zur Abschäumung
der Eiweißpartikel und dergleichen diesen angelagert
bzw. im Wasser gelöst werden. Durch die Ausbildung der
Ansaug- und Austrittsöffnungen sind dabei geeignete
Durchströmquerschnitte erreichbar.
Die Kreiselpumpe weist dabei eine axiale mittige Ansaug
öffnung für das zu fördernde Aquarienwasser auf, wobei
innerhalb dieser Ansaugöffnung ein Injektionsstutzen
für das beizumischende Gasgemisch angelegt ist.
Gemäß Anspruch 2 u. 3 erfolgt eine geeignete Ausbildung
und Ausrichtung der Ansaugöffnungen auf der Saugseite
und der Austrittsöffnungen auf der Druckseite der
Pumpe, wobei ein im wesentlichen geschlossenes Flügelrad
verwendet wird, dessen Ansaugöffnung durch ein
dort festlegbares vorzugsweise als Kreisscheibe ausgebil
detes Teil teilweise verschlossen ist, wobei dieses
mittige und/oder periphere Wasseransaugöffnungen auf
weist. Durch die Anlage derartiger peripherer Wasseran
saugöffnungen auf einem Umfangskreis seitlich des
mittigen Ansaugstutzens des Injektors wird dabei in
vorteilhafter Weise ermöglicht, daß unter einem hydrosta
tischen Wasserdruck von ca. 1 m Wassersäule Gasblasen
von 0,1-0,5 mm Durchmesser in das Aquarienwasser
eingemischt werden.
Durch die in schräg nach oben ausgerichteten Leitflächen
an der Austrittsöffnung übergehende Wandung des Druck
kanals der Kreiselpumpe, welcher zum Umfangkreis des
Kontaktrohres schräg nach oben ausgerichtet ist und
die Anordnung eines breiten Auslasses über einen Großteil
des Flügelrades ergibt sich eine Verminderung des
Gegendruckes in der Kreiselpumpe und eine Vergrößerung
des Wasserdurchsatzes und damit eine Erhöhung des
Unterdruckes am Ansaugstutzen des Flügelrades. An
der Austrittsöffnung des Pumpengehäuses stellt sich
somit die Wasserströmung tangential zum Umfang des
Kontaktrohres ein.
Durch die Verwendung einer in der Ansaugöffnung des
Flügelrades eingesetzen Kreisscheibe gemäß Anspruch
4, deren Rand auf den vorgezogenen Rand der Ansaugöffnung
des Flügelrades aufliegt und diesen abdichtet, so
daß die Ansaugöffnung bis auf die in der Kreisscheibe
angelegten Wasseransaugöffnungen verschlossen ist,
läßt sich in einfacher Weise der für den Betrieb des
Injektors erforderliche Unterdruck in der Nähe des
Injektors erzeugen.
Die Ausbildungen der Vorrichtung gemäß der Ansprüche
5-17 betreffen dabei die weitere vorteilhafte Ausbildung
der Vorrichtung zur Erzeugung des erforderlichen Unter
druckes in der Nähe des lnjektors und zur Erzeugung
definierter gleichmäßiger Gasmengen in Form von Luft-
bzw. Gasblasen mit geringem, gleichmäßigen Durchmesser
und deren Beimischung zum Aquarienwasser, so daß sich
eine optimale Abschäumung bei konstanten Wasserstand
im Kontaktrohr und bei geeigneten Durchmesser der
Gasblasen einstellt.
Aufgrund des hohen Wirkungsgrades dieser Vorrichtung
zur Abschäumung von kolloidalen Bestandteilen ist
es dabei möglich, das Kontaktrohr selbst, verglichen
mit dem Kontaktrohr eines vergleichbaren Abschäumers,
in äußerst geringen Abmessungen konstruktiv auszubilden.
Der Aufbau dieser Vorrichtung ist dabei äußerst einfach,
wobei gleiches für die Herstellung und Wartung gilt.
Es ist somit die Erzeugung kleinster Luft- und Gasblasen
bei gleichbleibender, definierter Luft- bzw. Gasmenge
möglich. Die für die Erzeugung dieser Luft- bzw. Gasbla
sen relevanten Teile der Vorrichtung werden ständig
von Wasser durchspült, so daß sie nicht versalzen.
Daher ist ein Nachregeln der Teile dieser Vorrichtung
nicht erforderlich. Die Kreiselpumpe wird dabei vorzugs
weise durch einen Motor angetrieben, welcher ein wasser
geschmiertes Gleitlager aufweist und somit geräuschlos
läuft und außerdem keine Wellendichtung wie Simmerringe
oder Gleitringdichtungen benötigt, so daß insbesondere
die Energiebilanz der Vorrichtung durch die Verwendung
eines derartigen Motors weiter verbessert wird.
Gegenüber den bisherigen Vorrichtungen wird eine erheb
liche Energieeinsparung erzielt, da das Trocknen der
Luft zwecks Ozonisierung entfällt und der Antriebsmotor
lediglich 65 Watt Leistungsaufnahme hat. Auch der
Raumbedarf ist erheblich geringer als bei den bisherigen
Eiweißabschäumern, da das Kontaktrohr lediglich einen
Außendurchmesser von 20 cm benötigt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen
näher erläutert, in welchen eine bevorzugte Ausführungs
form der aus dem Kontaktrohr eines Eiweißabschäumers
und aus einer Umwälzpumpe bestehenden Vorrichtung
beschrieben ist.
In den Zeichnungen zeigt
Fig. 1 Die Draufsicht auf die aus Kontaktrohr und
Umwälzpumpe bestehende Vorrichtung, unter
Darstellung des im Kontaktrohr des Eiweißab
schäumers befindlichen hydraulischen Teils
und des außerhalb des Kontaktrohres befind
lichen Antriebsmotors für das hydraulische
Teil der Kreiselpumpe;
Fig. 2 Die Ansicht des hydraulischen Teils der
Kreiselpumpe vom Innern des Kontaktrohres
gesehen;
Fig. 3 Einen Querschnitt gemäß der Schnittlinie A-B
der Fig. 2 durch das dort dargestellte
Kreiselpumpenteil, unter Darstellung der
Anordnung des Flansches und des hydraulischen
Teils der Kreiselpumpe in einer Öffnung
der Wandung des Kontaktrohres.
Gemäß Fig. 1 und 3 ist an einem Kontaktrohr (1) eine
Kreiselpumpe (17) mittels eines Flansches (2) angebracht,
wobei seitlich nach links außerhalb der Wandung des
Kontaktrohres der Antriebsmotor (12) der Kreiselpumpe
sich erstreckt und nach innen in das Kontaktrohr der
hydraulische Teil der Kreiselpumpe angebracht ist.
Der Flansch (2) ist dabei gegen die Wandung des Kontakt
rohres (1) abgedichtet. Durch ein im Flansch (2) von
außen nach innen geführtes Luftrohr (3) wird ein Luft
/Ozon-Gasgemisch der Kreiselpumpe zugeführt. Gemäß
Fig. 2 bildet der Flansch (2) innen einen Druckkanal
(15), der mit spiralförmig sich erweiternder Außenwand
ein Flügelrad (4) umschließt und nach oben und vorne
zum Innern des Kontaktrohres (1) offen ist. An der
Stelle, an der die umschließende Außenwand des Druck
kanals (15) dem Umfang des Flügelrades (4) am nächsten
ist, liegt dabei der Beginn des sich im freien Quer
schnitt erweiternden Druckkanals. Der Druckkanal
endet dabei in der Austrittsöffnung (9) an der Oberseite
des Flansches (2), wobei die Austrittsöffnung (9)
seitlich durch in schräg nach oben ausgerichtete
Leitflächen (18) übergehende Außenwandungen des Druck
kanals (15) begrenzt wird.
Ein Injektionsstutzen (5) ragt dabei etwa 2,5 mm in
einen axialen Ansaugstutzen (6) des durch einen Deckel
(16) gemäß Fig. 3 verschlossenen Flügelrades und
ist dabei mittels eines Steges (7) an dem Flansch
(2) befestigt und in dem Ansaugstutzen (6) zentriert.
Der Steg (7) erstreckt sich im Abstand quer über die
Mitte des Flügelrades (4), wobei er am oberen Rand
des Flansches (2) einen Teil der Leitfläche (18) der
Außenwand des spiralförmig sich erweiternden Druckkanals
(15) bildet, welcher sich dort unter Bildung eines
breiten Auslasses, welcher sich über einen Großteil
des Flügelrades (4) erstreckt und zur Mitte öffnet,
verbreitert.
Gemäß Fig. 1 ist das Luftrohr (3) mit dem Injektions
stutzen (5) durch eine Zuführungsleitung (8) in Form
eines Schlauches oder Rohres verbunden, wodurch das
Luft-/Gasgemisch dem Injektionsstutzen (5) zugeführt
wird.
Gemäß Fig. 3 sind der Injektionsstutzen (5) und der
Ansaugstutzen (6) in ihrem Durchmesser genau aufeinander
abgestimmt, wobei der Ansaugstutzen (6) nach vorne
zu in seinem Innendurchmesser um 1 mm konisch erweitert
ist und an seiner Aufnahmeöffnung (19) 7,5 mm Innendurch
messer hat, während der Injektionsstutzen (5) zylindrisch
ist und 5 mm Außendurchmesser hat. Die Stutzen sind
dabei zueinander koaxial angeordnet, so daß das zwischen
Injektions- und Ansaugstutzen einströmende Aquarienwasser
die im Injektionsstutzen (5) anstehende Luft in
das Flügelrad (4) einsaugt.
ln dem Flügelrad (4) ist eine Kreisscheibe (10) so
befestigt, daß sie mit ihrem Rand (20) auf der zu
einem Stutzen geformten Saugöffnung (11) des Flügelrades
aufliegt und diese verschließt. In dieser Kreisscheibe
(10) befinden sich an der Peripherie in gleichmäßigem
Abstand 16 Durchgangsbohrungen, welche Wasseransaug
öffnungen (14) bilden und mit zum Beispiel 3,5 mm
Durchmesser auf einem konzentrischen Kreis von 25 mm
Durchmesser angelegt sind. Die Durchgangsbohrungen
sind dabei jeweils um 22,5° gegeneinander versetzt
und jeweils durch ein 1,2 mm breiten und 4 mm tiefen
radialen Kanal (13), welcher auf der der Innenseite
des Flügelrades (4) zugewandten Seite der Kreisscheibe
(10) jeweils verläuft, mit dem Ansaugstutzen (6) verbun
den, welcher fest mit der Kreisscheibe (10) dort in
der Mitte angelegt ist.
Der Durchmesser dieser 16 auf dem peripheren konzen
trischen Kreis angelegten Durchgangsbohrungen richtet
sich nach dem hydrostatischen Druck, der zu überwinden
ist, um das Luft-/Gasgemisch anzusaugen.
Die Kreiselpumpe (17) weist einen Spaltrohrmotor (12)
mit einer Leistungsaufnahme von 65 Watt auf. Die Welle
und Lager der Kreiselpumpe bestehen dabei aus Oxyd-
Keramik, während Spaltrohr und Flügelrad aus Chrom-
Nickel-Stahl bestehen. Das Flügelrad hat einen Außen
durchmesser von 70 mm, wobei der Durchmesser der Saugöff
nung (11) 30 mm beträgt. Die lichte Höhe des Flügelrades
beträgt in der Ansaugöffnung am Beginn der radialen
Kanäle (13), welche zwischen den Flügeln des Flügelrades
(4) und dessen Oberseite (Deckel 16) und Unterseite
verlaufen, 6,2 mm und an der Peripherie 3 mm. Die
Kreisscheibe ist 5 mm stark, wobei der darin fest
in der Mitte angelegte Ansaugstutzen (6) 9 mm lang
ist, gemessen von der Aufnahmeöffnung (19) bis zum
Beginn der radialen Kanäle (13).
Im Betrieb wird durch den Spaltrohrmotor (12) das
Flügelrad (4) in Drehung versetzt und es entsteht
durch das Aquarienwasser, welches durch das Flügelrad
zum Rand auf der Rückseite der Kreisscheibe (10) des
Flügelrades hin beschleunigt wird, ein Unterdruck
in den Kanälen (13) und im Flügelrad, der wiederum
Aquarienwasser durch den zentralen Ansaugstutzen (6)
und durch die Wasseransaugöffnungen (14) des peripheren
Lochkreises ansaugt. Das durchströmende Aquarienwasser
erzeugt nun nach dem Injektorprinzip seinerseits einen
Unterdruck im feststehenden Injektionsstutzen (5),
der zur Ansaugung von Luft bzw. eines Luft-/Gasgemisches
über die Zuführleitung (8) und das Luftzuführungs
rohr (3) führt. Das durch den Injektor (5, 6) eingetre
tene Luft-/Gas-Wassergemisch wird nun durch die Zentri
fugalkraft in dem sich drehenden Flügelrad zur Peripherie
der Kreisscheibe (10) befördert. Dort vermischt dieses
Aquarienwasser sich mit dem durch die Wasseransaugöff
nungen (14) des peripheren Lochkreises eintretenden
Aquarienwasser, um ein Abreißen der Strömung und
damit und den Zusammenbruch des Unterdruckes zu vermei
den. Nachdem das Luft-Gas-Wassergemisch das Flügelrad
verlassen hat, wird dieses in dem spiralförmigen Druck
kanal (15) zu der oben im Flansch (2) befindlichen
Austrittsöffnung (9) geführt und dann weiter in das Kontakt
rohr (1) zurückgefördert. Das im Kontaktrohr vorhandene
Aquarienwasser wird dann durch diese Strömung, welche
durch die schräg und tangential zum Kontaktrohr, nach
oben gerichtete Anordnung der Austrittsöffnung (9)
und der Leitfläche (18) bzw. Wandung des spiralför
migen Druckkanals (15) erzeugt wird , in Drehbewegung versetzt.
Dies bewirkt eine teilweise Separation von Aquarienwasser
und Gasblasen, wobei die leichteren Gasblasen vorwiegend
zur Mitte des Kontaktrohres verdrängt werden, was
eine verringerte Wiederansaugung der Gasblasen durch
den Injektor (5, 6) und somit eine Steigung der Luft-
bzw. Gasgemisch-Ansaugung durch Wasserförderung mit
geringerem beigemischten Gasblasenanteil zur Folge
hat.
Das so durch Unterdruck und damit verbundene Ausdehnung
in seinem Volumen vergrößerte Luft- bzw. Gasgemisch
wird in diesem Zustand verwirbelt und mit dem zu ent
schäumenden Aquarienwasser vermischt, wodurch Blasen
entstehen, deren gleichmäßige Größe von 0,1-0,5 mm
ideal für den Abschäumvorgang ist.
Claims (17)
1. Vorrichtung zur Ansaugung und Einmischung von Gasge
mischen, insbesondere von Luft oder eines Luft/Ozon-
Gemisches in das durch einen Eiweißabschäumer geführte,
zu reinigende Seewasser eines Aquariums, zur Abschäumung
kolloidaler Bestandteile wie Eiweißpartikel und an
derer Schwebstoffe und zur Sauerstoffanreicherung
des grob mechanisch vorgefilterten Aquarienwassers,
in einer Wassertiefe bzw. unter einem hydrostatischen
Wasserdruck von ca. 1 m Wassersäule, wobei Gasblasen
von 0,1-0,5 mm Durchmesser in das in einem Kontaktrohr
des Eiweißabschäumers befindliche Aquarienwasser einge
mischt und zur Abschäumung der Eiweißpartikel und
dergleichen diesen angelagert bzw. im Wasser gelöst
werden,
bestehend aus dem Kontaktrohr des Eiweißabschäumers
und aus einer Umwälzpumpe für das Aquarienwasser,
dadurch gekennzeichnet, daß
eine Kreiselpumpe (17) mit einem Flügelrad (4) im unterem Bereich des Kontaktrohres (1) angebracht ist und seitlich durch eine Öffnung der Wandung des Kontakt rohres (1) sich derart erstreckt, daß deren hydraulischer Teil innerhalb des Kontaktrohres sich befindet,
daß ein Pumpenflansch (2) seitlich an der Öffnungswandung des Kontaktrohres mittels einer Dichtung und Befesti gungsmitteln an dieser festgelegt ist,
daß innerhalb des Kontaktrohres (1) der Pumpenflansch (2) einen das Flügelrad (4) umgebenden spiralförmigen Druckkanal (15) bildet, dessen quer zur Förderrichtung des Flügelrades (4) auf der Pumpendruckseite liegende Austrittsöffnung (9) zum Umfangskreis des Kontaktrohres (1) schräg nach oben ausgerichtet ist und in einem breiten Auslaß sich über einen Großteil des Flügelrades (4) zur Mitte öffnet, wobei die Austrittsöffnung (9) seitlich durch in schräg nach oben ausgerichtete Leitflächen (18) übergehende Wandungen des Druckkanals (15) begrenzt ist,
und daß das rotierende, durch einen Motor (12) antreib bare Flügelrad (4) innerhalb der Kreiselpumpe (17) in dem Raum zwischen dem spiralförmigen Druckkanal (15) des Pumpenflansches (2) angeordnet ist, wobei die Kreiselpumpe (17) eine axiale, mittige Ansaugöffnung (11) für das zu fördernde Medium aufweist und innerhalb dieser Ansaugöffnung (11) einen lnjektor für die beizu mischende Luft oder für das Luft/Gas-Gemisch,
wobei ein Injektionsstutzen (5) des Injektors über eine Zuführleitung (8) mit einem Luftrohr (3), welches durch den Pumpenflansch oder die Wandung des Kontakt rohres nach außen geführt, verbunden ist.
eine Kreiselpumpe (17) mit einem Flügelrad (4) im unterem Bereich des Kontaktrohres (1) angebracht ist und seitlich durch eine Öffnung der Wandung des Kontakt rohres (1) sich derart erstreckt, daß deren hydraulischer Teil innerhalb des Kontaktrohres sich befindet,
daß ein Pumpenflansch (2) seitlich an der Öffnungswandung des Kontaktrohres mittels einer Dichtung und Befesti gungsmitteln an dieser festgelegt ist,
daß innerhalb des Kontaktrohres (1) der Pumpenflansch (2) einen das Flügelrad (4) umgebenden spiralförmigen Druckkanal (15) bildet, dessen quer zur Förderrichtung des Flügelrades (4) auf der Pumpendruckseite liegende Austrittsöffnung (9) zum Umfangskreis des Kontaktrohres (1) schräg nach oben ausgerichtet ist und in einem breiten Auslaß sich über einen Großteil des Flügelrades (4) zur Mitte öffnet, wobei die Austrittsöffnung (9) seitlich durch in schräg nach oben ausgerichtete Leitflächen (18) übergehende Wandungen des Druckkanals (15) begrenzt ist,
und daß das rotierende, durch einen Motor (12) antreib bare Flügelrad (4) innerhalb der Kreiselpumpe (17) in dem Raum zwischen dem spiralförmigen Druckkanal (15) des Pumpenflansches (2) angeordnet ist, wobei die Kreiselpumpe (17) eine axiale, mittige Ansaugöffnung (11) für das zu fördernde Medium aufweist und innerhalb dieser Ansaugöffnung (11) einen lnjektor für die beizu mischende Luft oder für das Luft/Gas-Gemisch,
wobei ein Injektionsstutzen (5) des Injektors über eine Zuführleitung (8) mit einem Luftrohr (3), welches durch den Pumpenflansch oder die Wandung des Kontakt rohres nach außen geführt, verbunden ist.
2. Vorrichtung nach Patentanspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Verhältnis der effektiven Durchströmquerschnitte
der Austrittsöffnung auf der Druckseite der Kreiselpumpe
(17) und der Ansaugöffnung bzw. Öffnungen auf der
Saugseite derart ist, daß unter Zuführung von Luft
oder eines Luft/Gas-Gemisches durch den im Ansaugstutzen
der Kreiselpumpe angelegten lnjektor und unter Ansaugung
und Vermischung eines Wasser-Gas-Gemisch im Verhältnis
von 10:1 Gasblasen von 0,1-0,5 mm Durchmesser in das Aquarienwas
ser, das sich im Kontaktrohr befindet, einmischbar
und zur Abschäumung der Eiweißpartikel und dergleichen
diesen anlagerbar und im Wasser lösbar sind.
3. Vorrichtung nach Patentanspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Flügelrad (4) im Innern des Kontaktrohres seitlich
bis auf die im axialen Bereich gelegene mittige Ansaug
öffnung (11) im wesentlichen verschlossen ist, und
daß die Ansaugöffnung (11) durch ein in ihr festlegbares
Teil (10) mit mittigen und/oder peripheren Wasseransaug
öffnungen (14) und einem mittigen Ansaugstutzen (6)
zur Bildung des Injektors selbst teilweise verschlossen
ist.
4. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1-3,
dadurch gekennzeichnet, daß
in der Ansaugöffnung (11) des Flügelrades (4) eine
Kreisscheibe (10) eingebracht ist, welche mittig eine
Aufnahmeöffnung (19) zur freien koaxialen Lagerung
eines Injektionsstutzens (5) für das zu führende Luft/
Gas-Gemisch und zur Bildung des Injektors (5, 6) auf
weist, wobei koaxial im Abstand vom Außenrand der
Kreisscheibe (10) ein Kranz von kleinen Durchgangsboh
rungen aus Wasseransaugöffnungen (14) angelegt ist,
durch welche vornehmlich im Gegensatz zur Aufnahmeöffnung
(19) des mittigen Ansaugstutzens (6) das angesaugte
Wasser in die Pumpe einströmt, wobei Wasserstrahlen
gebildet werden, die zu einer Verwirbelung und Ein
mischung des über den Injektor eingezogenen Luft-
bzw. Luft/Gas-Gemisch führen.
5. Vorrichtung nach Patentanspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Gesamtfläche der Wasseransaugöffnungen (14) auf
dem peripheren Umfangskreis der Kreisscheibe (10) bedeu
tend größer ist als die Fläche der mittleren Aufnahmeöff
nung (19) der Kreisscheibe (10), in welcher der Injek
tionsstutzen (5) gelagert ist, so daß sich ein erheblich
größerer Unterdruck am Ansaugstutzen (6) ergibt.
6. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 3, 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen der mittleren Aufnahmeöffnung (19) der Kreis
scheibe (10) bzw. zwischen dem Ansaugstutzen (6) und
den einzelnen über einen peripheren Umfangskreis der
Kreisscheibe (10) angeordneten Wasseransaugöffnungen
(14) jeweils auf der Innenseite der Kreisscheibe (10)
dort eingelassene Kanäle (13) angelegt sind, so daß
das mittig eintretende Wasser besser zur Seite geschleu
dert und die injizierte Luft besser mit dem Wasser
verwirbelt wird.
7. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 3-6,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Ansaugstutzen (6) des Injektors (5, 6) in axialer
Verlängerung der Achse des Flügelrades (4) der Kreisel
pumpe (17) und/oder mittig in der Ansaugöffnung (11)
des Flügelrades angelegt ist.
8. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1-7,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Injektionsstutzen (5) des Injektors (5, 6) in
der Ansaugöffnung (11) der Kreiselpumpe angeordnet
ist und mit dem Flansch der Kreiselpumpe (17) und/oder
mit der Pumpengehäuse fest verbunden oder festlegbar
ist.
9. Vorrichtung nach Patentanspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
der fest gegenüber dem Pumpenflansch oder dem Pumpenge
häuse lagerbare Injektionsstutzen (5) in Richtung
auf das Flügelrad (4) längsverschieblich gelagert
ist.
10. Vorrichtung nach Patentanspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Injektionsstutzen (5) des Injektors (5, 6) außen
eine zu seinem Ende hin konisch zulaufende Form aufweist,
wobei er innerhalb einer länglichen zylindrischen
Aufnahmeöffnung (19) des Teils bzw. der Kreisscheibe
(10) gelagert ist.
11. Vorrichtung nach Patentanspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Injektionsstutzen (5) eine äußere zylindrische
Form aufweist, wobei er innerhalb der sich konisch
verengenden Aufnahmeöffnung (19) des Teils bzw. der
Kreisscheibe (10) angeordnet ist.
12. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1-11,
dadurch gekennzeichnet, daß
durch zusätzliche Austrittsöffnungen an der Auslaßseite
der Kreiselpumpen (17) unter Herabsetzung des Förderdruc
kes der Förderstrom der Pumpe erhöht ist und gleichzeitig
an der Saugseite ein höherer Unterdruck eintritt.
13. Vorrichtung nach Patentanspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß
die zusätzlichen Austrittsöffnungen an der Auslaßseite
der Kreiselpumpe durch die Öffnungen gebildet werden,
welche am Austritt zwischen den einzelnen Flügeln
(16) des Flügelrades (4) der Kreiselpumpe gebildet
werden.
14. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1-13,
dadurch gekennzeichnet, daß
die mittige Ansaugöffnung (11) der Kreiselpumpe in
dem geschlossenen Flügelrad (4) durch ein mitrotierendes
Teil teilweise derart verschlossen ist, daß die sich
ergebende restliche Saugöffnung des Flügelrades verrin
gert und der durch die Pumpe an der Saugseite erzeugte
Unterdruck sich erhöht und sich dabei das Maximum
des Unterdruckes zur Mitte der Saugöffnung in Richtung
lnjektor bzw. zum Ansaugstutzen (6) verlagert.
15. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1-14,
dadurch gekennzeichnet, daß
das zu seiner Mitte hin eine Ansaugöffnung (11) aufwei
sende geschlossene Flügelrad (4) in eine flanschartige
kreisförmige Abkantung oder in einen derartigen Stutzen
übergeht, in welchen die die mittige Öffnung zur Anlage
des Injektors (5, 6) und die zum Eintritt der Flüssigkeit
auf einem peripheren Umfangskreis angelegten Wasseran
saugöffnungen (14) aufweisende Kreisscheibe (10) unter
Preßsitz abdichtbar und festsetzbar ist.
16. Vorrichtung nach Patentanspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Kreisscheibe (10) einen äußeren Flansch (20) aufweist,
welcher außen auf dem Kragen des Stutzens der Öffnung
des Flügelrades (4) aufliegt.
17. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1-16,
dadurch gekennzeichnet, daß
zur Lagerung des Injektionsstutzens (5) ein sich quer
im Abstand über die Mitte des Flügelrades (4) von
einer Flanschseite zur anderen Flanschseite erstreckender
Steg (7) angelegt ist, in dessen Mitte eine Längsbohrung
mit einer feststellbaren Gleitführung für den längs
verstellbaren Injektionsstutzen (5) angelegt ist.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853525861 DE3525861A1 (de) | 1985-07-19 | 1985-07-19 | Verfahren zur einmischung von gasgemischen in wasser von seewasseraquarien zur abschaeumung |
US06/885,716 US4764311A (en) | 1985-07-19 | 1986-07-15 | Apparatus for mixing gaseous mixtures into the water of a protein skimmer |
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---|---|---|---|
DE19853525861 DE3525861A1 (de) | 1985-07-19 | 1985-07-19 | Verfahren zur einmischung von gasgemischen in wasser von seewasseraquarien zur abschaeumung |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19853525861 Granted DE3525861A1 (de) | 1985-07-19 | 1985-07-19 | Verfahren zur einmischung von gasgemischen in wasser von seewasseraquarien zur abschaeumung |
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