DE3921936A1 - Air delivery slots aerating water from inflatable body - expand during use to increase self-cleaning action - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Belüften von Wasser, insb. bei der Wasseraufbereitung oder bei Abwässern, wobei die Luft in feinen, kleinen Blasen über eine mit vielen, kleinen Schlitzen ver sehene Wandung aus einem Elastomer (Gummi od. dgl.) in das Wasser gelangt.The invention relates to a device for Aeration of water, especially during water treatment or in the case of waste water, the air being in fine, small Bubbles over a ver with many small slits see wall made of an elastomer (rubber or the like) got into the water.
Bei den bekannten Vorrichtungen dieser Art sind die Wandungen - meist plattenförmig - an ihren Rändern gehalten, was durch einen aus einem starren Werkstoff bestehenden Teller geschehen kann. Die Luft wird dabei durch eine Bohrung in diesem starren Teller der Wandung von unten her zugeführt. Auch die Halterung der elastischen Wandung erfolgt dabei durch den starren Teller, der seinerseits fest gelagert ist.In the known devices of this type the walls - mostly plate-shaped - on their Edges held by what stare out of a Material existing plate can happen. The Air becomes rigid through a hole in it Plate of the wall fed from below. Also the The elastic wall is held in place through the rigid plate, which in turn is fixed is stored.
Die starre Halterung der elastischen Wandung hat zur Folge, daß sich diese gegenüber der Halterung auswölben kann, was durch den erhöhten Luftdruck geschieht, der auch die feinen Schlitze öffnet, um die Luft in das Wasser abzuführen. The rigid bracket of the elastic wall has the consequence that this is opposite the bracket can bulge, which is due to the increased air pressure happens, which also opens up the fine slits to discharge the air into the water.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß eine große Bewegungsfreiheit der elastischen Wandung zu einer guten Verformbarkeit zum Austreten der Luft führt, daß aber darüber hinaus die Verform barkeit und die damit verbundenen Bewegungsmöglich keiten der Wandung einen wünschenswerten Selbstrei ningungseffekt zur Folge haben, um so unerwünschte Beeinflussungen der feinen Schlitze weitgehend auszu schalten.The invention is based on the knowledge that a great freedom of movement of the elastic Wall to a good deformability for exiting the air leads, but beyond that the deformation availability and the associated movement possible wall of the wall a desirable self-expression effect, the more undesirable To largely influence the fine slots switch.
Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die eingangs erwähnten Vorrichtungen so auszubilden, daß durch eine gesteigerte Verformungsmöglichtkeit der erwähnten Wandung eine verbesserte Selbstreinigung mit dem Ziel einer größeren Lebensdauer unter ungün stigen Bedingungen eintritt.Accordingly, the invention is based on the object training devices mentioned above so that through an increased possibility of deformation of the mentioned wall an improved self-cleaning with the aim of a longer life under unun conditions.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß die vorgenannte, fein geschlitzte Wandung Wandungsbestand teil eines ballon- oder blasenförmigen, insgesamt aus einem Elastomer bestehenden Körpers, dem die vorge spannte Luft über einen unten liegenden Stutzen zugeführt wird, der auch zur Halterung des ballon- bzw. blasenförmigen Körpers dient.To solve this problem, the invention is The aforementioned, finely slotted wall part of a balloon or bubble-shaped, overall made of an elastomer body, the pre tense air over a nozzle below is supplied, which also holds the balloon or bubble-shaped body serves.
Eine so gestaltete Vorrichtung hat den Vorteil, daß sich der erwähnte Körper nach oben und nach allen Seiten hin ausdehnen und zudem noch in Bezug auf seinen unten liegenden Luftzuführungs- und Befestigungs stutzen kippen kann. Alle diese Bewegungen und Verfor mungen sind dabei möglich, weil das Elastomer ent sprechende Verformungen zuläßt. Dehalb können sich keine Verschmutzungen bilden. A device designed in this way has the advantage that the body mentioned above and to all sides expand and also in relation to his air supply and fastening below can tip. All of these movements and deformations This is possible because the elastomer ent speaking deformations. Half can do not form any dirt.
An sich können die erwähnten Schlitze an bzw. in allen Wandungsbereichen des erwähnten ballon- bzw. blasen artigen Körpers vorgesehen sein. Vorzugsweise werden die Schlitze jedoch nur in solchen Bereichen des Körpers vorgesehen, die im geblähten Zustand des Körpers von oben sichtbar sind bzw. seinen Grundriß bestimmen; unterhalb des Äquators befindliche Schlitze müssen in bemessener Menge vorgesehen sein, um eine sog. Mit nahmewirkung aufsteigender Blasen zu unterbinden.As such, the slots mentioned on or in all Wall areas of the balloon or blow mentioned like body be provided. Preferably be the slots, however, only in such areas of the Body provided in the bloated state of the body are visible from above or determine its floor plan; slots located below the equator be provided in a measured amount to create a so-called prevent the ascending bubbles from taking effect.
Um eine unkontrollierte Verformung des Körpers auszuschließen, kann innerhalb des Körpers ein Stützelement angeordnet werden, gegen das die seitlichen Wände des Körpers beim Aufblähen oder nach dem Aufblähen zur Anlage kommen können. Um den Luftausgleich innerhalb des Körpers abzusichern sollte dieser Stützkörper Luftdurchlässe erhalten.An uncontrolled deformation of the body can exclude one within the body Support element against which the side walls of the body when inflated or after inflating can come to the plant. Around to ensure the air balance within the body this support body should have air outlets.
Eine bevorzugte Ausführungsform des Körpers ist ein doppelwandiger, tellerartiger Gegenstand, der zentrisch in der unteren Wandung den Stutzen hat und dessen zwei Wände am äußeren Umfang des Körpers einstückig ineinander übergehen.A preferred embodiment of the body is a double-walled, plate-like object that has the nozzle centrally in the lower wall and its two walls on the outer circumference of the body merge into one another.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der Zeichnung erläutert, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind. Es zeigen:Further details of the invention are based on Drawing explained in the embodiments of the invention are shown. Show it:
Fig. 1 einen ausschließlich aus Gummi bestehenden Ballon - in der unteren Hälfte im senkrechten Schnitt, in der oberen Hälfte im geblähten Zustand in der Ansicht. Fig. 1 is a balloon made exclusively of rubber - in the lower half in a vertical section, in the upper half in the inflated state in the view.
Fig. 2 einen abgewandelten Ballon aus Gummi, wiederum in der Darstellung gemäß Fig. 1, Fig. 2 shows a modified balloon made of rubber, in turn, in the representation according to Fig. 1,
Fig. 3 einen Gummiblähkörper im Schnitt, und zwar ungebläht, Fig. 3 is a Gummiblähkörper in section, namely unexpanded,
Fig. 4 den Blähkörper gemäß Fig. 3 im geblähten Zustand, Fig. 4 shows the inflatable member of FIG. 3 in the inflated state,
Fig. 5 einen in der Formgebung abgewandelten Ballon in der Seitenansicht, Fig. 5 shows a modified design in the balloon in the side view,
Fig. 6 einen weiter abgewandelten Ballon in schaubild licher Darstellung und Fig. 6 shows a further modified balloon in a graphical representation and
Fig. 7 und 8 je Gummiblähkörper der Darstellung gemäß Fig. 3 entsprechend. FIGS. 7 and 8 each Gummiblähkörper the representation according to FIG. 3, accordingly.
Alle Ballons nach der Zeichnung sind in Gebrauchslage wiedergegeben; dabei befindet sich der zum Zuführen der vorgespannten Luft dienende - ebenso wie der Ballon insg. -, aus Gummi bestehende Stutzen 1 unten am Ballon; er ist auf ein Rohr 2 aufgezogen und dort mittels Schel le 3 befestigt. Ggf. können aber auch Schraubver bindungen oder andere Befestigungseinrichtungen benutzt werden.All balloons according to the drawing are shown in the position of use; here is the supply pipe for supplying the prestressed air - just like the balloon in total -, consisting of rubber connector 1 at the bottom of the balloon; it is mounted on a pipe 2 and fastened there by means of le 3 . Possibly. But screw connections or other fastening devices can also be used.
Der Stutzen 1 geht über in eine untere Wandung 4 aus Gummi, diese geht ihrerseits über einen umlaufenden Bogen 5 in eine oben gelegene Wandung 6 über; beide Wandungen 4, 6 sind kreisförmige Scheiben mit konzentrischer Anordnung des Stutzens 1. The nozzle 1 merges into a lower wall 4 made of rubber, which in turn merges with a circumferential bend 5 into an upper wall 6 ; both walls 4 , 6 are circular disks with a concentric arrangement of the connector 1 .
Zentrisch ist die obere Wandung 6 durch eine Verdickung 7 verstärkt, um die lichte Durchtrittsöffnung für die Luft darunter abdecken zu können. In dem Bereich zwischen der Verdickung 7 und dem Bogen 5 - ggf. auch noch im Bogen 5 ist die Wandung 6 durch auf Kreisbahnen angeord nete feine Schlitze 8 durchbrochen, die sich beim Einleiten von Druckluft öffnen und feine Bläschen nach außen in das Wasser eintreten lassen.The upper wall 6 is reinforced centrally by a thickening 7 in order to be able to cover the clear passage opening for the air underneath. In the area between the thickening 7 and the sheet 5 - possibly also in the sheet 5 , the wall 6 is broken by fine slots 8 arranged on circular paths, which open when compressed air is introduced and fine bubbles can enter the water into the outside .
Wird in den Stutzen 1 Druckluft eingeleitet, so bläht sich der Ballon auf (die durch den Wasserdruck zunächst aufeinander liegenden Wandungen 4, 6 trennen sich) und nimmt unter dem Innendruck eine ballonartige Ge stalt gemäß Fig. 1 oben an. Es findet somit eine Ver formung der beiden Wandungen 4, 6 statt.If compressed air is introduced into the nozzle 1 , the balloon inflates (the walls 4 , 6 , which are initially superimposed by the water pressure, separate) and assumes a balloon-like shape according to FIG. 1 above under the internal pressure. There is therefore a deformation of the two walls 4 , 6 .
Bei der Ausführung gemäß Fig. 2 enthält der Ballon eine starre Scheibe 9 mit mehreren Durchbrechungen 10; sie überdeckt die lichte Öffnung des Stutzens 1 und verhindert, daß Teile der Wandung 4 durch den Außen druck in die Stutzenöffnung gelangen können, um so evtl. Überbeanspruchungen der Wandung 4 auszuschließen. Zugleich wird durch die Scheibe 9 eine Zentrierung des Ballons und eine gewisse Stabilisierung des Ballon körpers erzielt. Die Anordnung der nicht dargestellten Schlitze ist so gewählt, daß sich diese vornehmlich in dem oberhalb der Scheibe 9 befindlichen Teil des Ballons befinden. . In the embodiment of Figure 2, the balloon includes a rigid plate 9 with a plurality of openings 10; it covers the clear opening of the nozzle 1 and prevents parts of the wall 4 from coming into the nozzle opening through the external pressure, so as to rule out any overstressing of the wall 4 . At the same time a centering of the balloon and a certain stabilization of the balloon body is achieved by the disk 9 . The arrangement of the slots, not shown, is chosen so that they are primarily in the part of the balloon located above the disk 9 .
Alle Ausführungen erlauben infolge der Befestigung des Ballons durch den elastischen Stutzen 1 Lateralbewegungen, also Kipp- und Neigungsbewegungen zur Seite hin. All versions allow 1 lateral movements, i.e. tilting and tilting movements to the side, due to the attachment of the balloon by the elastic connector.
Evtl. durch die Wasserströmung oder den Strom der Luftblasen begünstigt kann auch eine freie Pendelbe wegung des Ballons eintreten, die ebenfalls dazu beiträgt, Krustenbildungen und Verschmutzungen zu ver hindern.Possibly. through the flow of water or the flow of Air bubbles can also favor a free pendulum movement of the balloon occur, which too contributes to ver formation of crusts and dirt prevent.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 und 4 werden die Wandungen 4, 6 für sich als Gummiformkörper gefertigt (die Wandung 4 natürlich mit dem angeformten Stutzen 1). Nach dem Einlegen der Scheibe 9 werden die Ränder 11 der beiden Wandungen 4, 6 haftend z.B. durch Vulkanisieren miteinander verbunden. Wichtig ist dabei, daß die Stärke S der Wandung 4 vom Stutzen 1 aus zum äußeren Rand 11 hin ständig abnimmt z.B. von 4 mm auf 3 mm, während die Wandstärke s der Wandung 6 über deren gesamte Erstreckung nur etwa 2 mm beträgt. Insg. gesehen erhält die Wandung 6 eine geringere Biege verformbarkeit im Vergleich zur Wandung 4; dadurch ergibt sich die günstige Verformung gemäß Fig. 4. Die Wandung 6 dehnt sich mehr und sie beult sich mehr aus als die Wandung 4. Dadurch wird auch die aktive, Bläschen abgebende Fläche (nämlich die Kreisringzone K) der Wandung 6 größer. Der Bläschenaustritt ist in Fig. 4 durch Pfeile 12 angedeutet. Diese Ausbildung und Verformung setzt voraus, daß die Verformbarkeit und Qualität des Gummi für die Wandungen 4, 6 praktisch übereinstimmen. Es ist aber auch möglich, eine geringere Verformbarkeit der unteren Wandung 4 durch eine steifer, härter eingestellte Mischung für die Wandung 4 zu erzielen.In the embodiment according to FIGS. 3 and 4, the walls 4 , 6 are manufactured for themselves as molded rubber bodies (the wall 4, of course, with the molded connection piece 1 ). After the disk 9 has been inserted, the edges 11 of the two walls 4 , 6 are adhesively connected to one another, for example by vulcanization. It is important that the thickness S of the wall 4 decreases continuously from the nozzle 1 to the outer edge 11 , for example from 4 mm to 3 mm, while the wall thickness s of the wall 6 is only about 2 mm over its entire extent. Total seen the wall 6 receives less bending deformability compared to the wall 4 ; This results in the favorable deformation according to FIG. 4. The wall 6 expands more and it bulges more than the wall 4 . As a result, the active, bubble-emitting area (namely the circular ring zone K) of the wall 6 also becomes larger. The bubble exit is indicated in Fig. 4 by arrows 12 . This training and deformation requires that the deformability and quality of the rubber for the walls 4 , 6 practically match. However, it is also possible to achieve a lower deformability of the lower wall 4 by means of a stiffer, harder mixture for the wall 4 .
Die Vorrichtung gemäß Fig. 5 sind zwei senkrecht angeordnete Wandungen 6 vorgesehen, die beide geschlitzt sind. Durch Einleiten von Druckluft trennen sich die beiden Wandungen 6, sie beulen sich zur Seite hin aus und bilden ebenfalls einen Ballon, jedoch mit einer gegenüber den Ausführungen gemäß Fig. 1-4 abwei chenden Gestalt. Bei dem Ballon gemäß Fig. 5 ist in der Seitenansicht eine im wesentlichen rechteckige Ansicht gegeben, jedoch können die Wandungen 6 auch eine ovale oder runde Grundrißform haben.The apparatus according to Fig. 5, two vertically disposed walls 6 are provided, both of which are slotted. By introducing compressed air, the two walls 6 separate , they bulge out to the side and also form a balloon, but with a shape that differs from that of FIGS . 1-4. In the balloon of FIG. 5 in the side view has a substantially rectangular view is given, however, the walls 6 may also have an oval or circular plan shape.
Die schaubildlich wiedergegebene Vorrichtung gemäß Fig. 8 weist oberhalb eines konzentrisch angeordneten Stutzens 1 einen schlank zylindrischen Grundkörper 13 aus Gummi od. dgl. auf, dessen Mantelfläche die er wähnten feinen Schlitze 8 aufweist. Die Druckluft bläht den Mantel 14 bauchig aus; es ergibt sich dabei eine Verformung etwa im Sinne der gestrichelten Linie 15. Auch dieser Ballon kann seitlich ausweichen; er kann sich ggf. auch schräg stellen, wenn er außen angeströmt wird. Meist ist eine solche seitliche Ausweichbewegung jedoch mit überlagerten Querbewegungen verbunden; ein Stillstand ergibt sich also im Regelfalle nicht. Auch hierdurch wird eine gute Belüftung des Wasser erzielt, zudem aber auch eine ausgezeichnete Selbst reinigung des Ballonkörpers.The diagrammatically represented device according to FIG. 8, above a concentrically arranged connection piece 1 is a thin cylindrical body 13 made of rubber od. Like. On whose lateral surface having he mentioned fine slits 8. The compressed air bulges the jacket 14 from the stomach; this results in a deformation approximately in the sense of the dashed line 15. This balloon can also move sideways; if necessary, it can also stand at an angle if the flow is outside. Such a lateral evasive movement is usually associated with superimposed transverse movements; As a rule, there is no standstill. This also ensures good ventilation of the water, but also excellent self-cleaning of the balloon body.
Bei der Ausführung gemäß Fig. 7 ist die starre Scheibe 9 zentral mit einem ebenfalls starren Rohrstück 16 ver sehen, dessen Außendurchmesser dem Innendurchmesser des Stutzens 1 entspricht. Der Stutzen 1 liegt also abgedichtet außen am Rohrstück 16 an, insb. wenn noch eine Schelle 3 vorgesehen ist. Unterhalb des Stutzens 1 ist das Rohrstück 16 nach unten hin verlängert. Dort liegt der Stutzen auf einem umlaufenden Bund 17 des Rohrstückes 16 auf, während sich die Verlängerung 18 noch weiter nach unten bis in eine Druckluftsammelleitung 19 erstreckt. Die Verlängerung 18 im Verein mit dem Bund 17 dienen zur elastischen Lagerung der Belüftungsvorrichtung auf der Druckluftsammelleitung 19 mit Hilfe eines elastischen Ringes 20 aus Gummi od. dgl., der den Spalt zwischen der Öffnung 21 und der Verlängerung 18 abdichtet und zugleich eine Stütze für den Bund 17 als Kippsicherung bildet.In the embodiment of Fig. 7, the rigid plate 9 to see centrally ver with a likewise rigid pipe piece 16 whose outer diameter corresponds to the inner diameter of the stub 1. The connector 1 is thus sealed on the outside of the pipe section 16 , especially if a clamp 3 is also provided. Below the nozzle 1 , the pipe section 16 is extended downwards. There, the nozzle rests on a circumferential collar 17 of the pipe section 16 , while the extension 18 extends further down into a compressed air manifold 19 . The extension 18 in association with the collar 17 serve for the elastic mounting of the ventilation device on the compressed air manifold 19 with the aid of an elastic ring 20 made of rubber or the like, which seals the gap between the opening 21 and the extension 18 and at the same time a support for the Bund 17 forms as anti-tipping.
Um eine gute Abdichtung zu erreichen, ist der Ring 20 mit einer umlaufenden Nut 22 versehen, in die der Rand der in der Druckluftsammelleitung 19 befindlichen Öffnung 21 dichtend eingreift.In order to achieve a good seal, the ring 20 is provided with a circumferential groove 22 into which the edge of the opening 21 in the compressed air manifold 19 engages in a sealing manner.
Die Ausführung gemäß Fig. 8 sieht ein Rohrstück 16 vor, das zusammen mit dem aus elastischem Werkstoff bestehenden Bund 1 abgedichtet in das zum Zuführen der Druckluft dienende Rohr 2 eingeführt ist. Zur besseren Halterung und Abdichtung kann der Stutzen 1 außen mit umlaufenden, ggf. aber auch gewindeartigen Vorsprüngen 23 versehen sein, für die auch entsprechende Ausnehmungen innen im Rohr 2 vorge sehen sein können.The embodiment according to FIG. 8 provides a pipe section 16 which, together with the collar 1 made of elastic material, is inserted into the pipe 2 used for supplying the compressed air. For better mounting and sealing, the socket 1 can be provided on the outside with circumferential, but possibly also thread-like projections 23 , for which corresponding recesses can also be seen inside the tube 2 .
Zur Herstellung der Ausführungen gemäß Fig. 7 und 8 kann in einer Form zunächst die Scheibe 9 zusammen mit dem Rohrstück 16 - ggf. auch noch mit Verlängerung 18 und Bund 17 - eingebracht werden. Alsdann wird der Elastomerwerkstoff vorzugsweise durch Einspritzen eingebracht, um so die Abformung ggf. dann noch die Vulkanisation vorzunehmen. Es ist auch möglich, den für die Abformung verwendeten Kern in Form der Teile 9 und 16 ggf. 9, 16, 17, 18 nach dem Abformen zu entfernen und ihn durch Teile aus einem anderen Werkstoff z.B. Kunststoff zu ersetzen. Es versteht sich, daß bei der Abformung eine Bindung zwischen dem Elastomer werkstoff und der Scheibe 9 nicht eintreten darf.To prepare the embodiments according to Figures 7 and 8 may be in a form of the first disc 9 together with the pipe piece. 16 - maybe even with extension 18 and collar 17 - are introduced. The elastomer material is then preferably introduced by injection, in order to then take the impression and possibly also vulcanize it. It is also possible to remove the core used for the impression in the form of parts 9 and 16, if necessary 9, 16, 17, 18 after taking the impression and to replace it with parts made of another material, for example plastic. It is understood that a bond between the elastomeric material and the disc 9 must not occur during the molding.
Es sei noch erwähnt, daß der Ring 20 die Verlängerung 18 umgreift und für die Luftdurchtrittsöffnung ein Lippenventil mit Lippen 24 in der Weise bildet, daß Luft in die Vorrichtung eintreten, Wasser jedoch nicht in die Druckluftleitungen eindringen kann.It should also be mentioned that the ring 20 encompasses the extension 18 and forms a lip valve with lips 24 for the air passage opening in such a way that air can enter the device but water cannot penetrate the compressed air lines.
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |