DE4316070C2 - Rohrreinigungsgerät mit einem Fräskopf - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Rohrreinigungsgerät mit einem Fräskopf, mit einem Führungsschlitten, welcher dem Innendurchmesser der Rohrleitung anpassbar ist und ein zentrales Halterohr und ein in diesem gehaltenes Zufuhrrohr für ein Druckmedium aufweist, an welchem Zufuhrrohr stirnseitig ein Rotor drehbar gelagert ist, wobei der Rotor radial nach hinten gerichtete Rückstossdüsen aufweist.

Aus EP-B 0 077 562 (Wüthrich, Albert) ist ein Rohrreinigungsgerät für Kanalisationsleitungen bekannt, mit einem Rotor, welcher auf einer Achse eines Stators gelagert ist. Die Achse weist eine mittige Bohrung als Zufuhrleitung für Druckwasser auf. Das Druckwasser tritt durch radiale Bohrungen aus dem Stator aus und strömt in dein Rotor. Am Umfang des Rotors sind Düsen abwechselnd radial und annähernd tangential angeordnet. Die radial angeordneten Düsen dienen der Spülung und die tangentialen Düsen versezten den Rotor in Rotation. Entweder ist stirnseitig ein Fräskopf oder seitlich ein Reinigungswerkzeug, beispielsweise eine Kette, am Rotor angebracht. Weitere Düsen sind am Rotor schräg nach hinten gerichtet angebracht. Diese Düsen sollen einen bohrhammerähnlichen Effekt erzeugen. Ein Nachteil dieser Erfindung ist, dass dieses Rohrreinigungsgerät nicht einwandfrei in einer Rohrleitung geführt ist. Besonders bei der Ausführung mit Fräskopf hat dieses Rohrreinigungsgerät die Tendenz, beim Vortrieb nicht dem Verlauf der Rohrleitung zu folgen, sondern sich einen Weg in und durch die Wandung geradeaus oder, durch das Eigengewicht bewirkt, abwärts zu fräsen. Dadurch wird häufig die zu reinigende Rohrleitung verletzt und deren Wandung sogar durchbrochen. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass der Abrieb bei der Ausführung mit Fräskopf kaum abgeführt wird und der Fräskopf im selbst erzeugten Abrieb stecken bleibt.

Aus einem Prospekt der Firma Alfred Paikett Hydrotechnik GmbH, DE-5802 Wetter-Wengern, mit der Bezeichnung "Automatische Schlag-Bohrdüsen", der 1987 auf der Fachmesse "IFAT" in München zur Verteilung gelangte, ist ein Rohrreinigungsgerät mit einem Fräskopf und mit einem Führungsschlitten bekannt geworden. Dieses Gerät arbeitet mit einem wesentlich aufwendigeren Antrieb des Rotors. Der Rotor wird durch die Hubbewegung eines Schlagkolbens in eine zwangsläufige Drehung versetzt, wobei der Schlagkolben gleichzeitig eine hämmernde Bewegung der Drehbewegung überlagert.

Die Überlagerung vor schlagenden Bewegungen mit drehenden Bewegungen ist auch aus dem Gebiet der Schlagbohrmaschinen bekannt. Dabei wird, wie beispielsweise die DE-35 05 442 A1 dokumentiert, mit Kurvenscheiben, die in einem Untersetzungsgetriebe angeordnet sind, gearbeitet.

Aufgabe der Erfindung ist es ein Rohrreinigungsgerät der eingangs genannten Art mit möglichst geringem Aufwand mit einem schlagerzeugenden Mechanismus zu versehen.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Lehre gelöst.

Ein Vorteil der Erfindung ist, dass der Fräskopf während der Rotation wie ein Schlagbohrhammer auf das verstopfende Material einwirkt.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass sich das Reinigungsgerät durch Schlagimpulse, Impulskompensation und Rückfluss des Druckmediums, in der Rohrleitung, genau seiner momentanen Fräsleistung entsprechend, selbsttätig nach vorne bewegt. Als Druckmedium eignet sich Wasser. Je nach Verwendungszweck der zu reinigenden Rohrleitung, kann auch eine andere Flüssigkeit verwendet werden.

Das erfindungsgemässe Rohrreinigungsgerät wird nachstehend im Zusammenhang mit den Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Explosionszeichnung des ganzen Gerätes und

Fig. 2 eine Ansicht einer Kurvenscheibe.

Das erfindungsgemässe Rohrreinigungsgerät zum Freifräsen von verstopften Rohrleitungen besteht nach Fig. 1 aus einem Führungsschlitten 1, einem Rotor 2 und einem Fräskopf 3. In der weiteren Beschreibung wird mit stirnseitig die Seite des Fräskopfes, respektive die Seite, die in die zu reinigende Rohrleitung weist, bezeichnet. Als rückseitig wird die Seite, von der her das Reinigungsgerät in die Rohrleitung hinein geführt wird, bezeichnet.

Der Führungsschlitten 1 besteht aus einem zentralen Halterohr 10. An diesem Halterohr 10 sind radial und parallel dazu mehrere Einstellplatten 16 angebracht. Die Einstellplatten 16 weisen je eine Anzahl Bohrungen auf. Die Bohrungen dienen dem im Abstand voreinstellbaren Befestigen von Führungskufen 15. Jede Führungskufe 15 weist die Form eines Profilstabes auf und ist mit einer Montageplatte versehen, die an der Einstellplatte 16 festgeschraubt wird. Jede Führungskufe 15 kann auch mit radial nach aussen gerichteten Rädern oder Rollen ausgerüstet sein. Der Führungsschlitten 1 führt das Rohrreinigungsgerät in der zu reinigenden Rohrleitung, indem die Kufen der Innenwand der Rohrleitung entlang gleiten. Das Halterohr 10 nimmt im Innern eine Zufuhrrohr 11 auf. Es ist mit diesem, beispielsweise mittels eines Flansches und Verschraubung, fest verbunden. Das Zufuhrrohr 11 dient der Zuleitung eines Druckmediums, wie Wasser oder dergleichen, von der Rückseite her. Es ist über eine Rohr- oder Schlauchkupplung 17 mit einer Pumpe verbunden.

Rückseitig von Halterohr 10 ist an diesem oder am Zufuhrrohr 11 ein Ausgleichsgewicht 18 befestigt. Das Ausgleichsgewicht 18 hat die Aufgabe, die Energie von erzeugten Schlägen verstärkt auf die Stirnseite zu lenken.

Stirnseitig nimmt das Zufuhrrohr 11 als zentrale feststehende Welle den Rotor 2 auf. Es weist stirnseitig eine Gewindebohrung 18 zur Aufnahme eine Schraube als Haltemittel 25 auf. Nahe beim stirnseitigen Ende des Zufuhrrohres 11 sind Oeffnungen 19 in dessen Wandung angeordnet. Durch diese wird das Druckmedium in den Bereich zwischen Rotor 2 und Zufuhrrohr 11 gepumpt und dient hier der reibungsarmen Lagerung des Rotors 2. Von hier strömt das Druckmedium weiter durch Rückstossdüsen 21.

Zwischen Halterohr 10 und dem Rotor 2 ist eine zweite Kurvenscheibe 12, mit ihrer gewölbten Ringfläche in Richtung zum Rotor 2 hin, fest auf dem Zufuhrrohr 11 montiert. Die zweite Kurvenscheibe 12 ist ein Ring mit einer ebenen Rückseite und variabler Dicke. Sie weist dadurch stirnseitig eine gewölbte Oberfläche auf. Die zweite Kurvenscheibe 12 wird ebenso wie eine mit ihr zusammenwirkende erste Kurvenscheibe 22 in Fig. 2 dargestellt und weiter unten beschrieben.

Der Rotor 2 besteht aus einem Rohrstück 20, welches das Zufuhrrohr 11 umfasst. Es weist mehrere radial angeordnete Arme 20' auf. Jeder Arm 20' ist mit einer etwa tangential zum Rotor angebrachten Rückstossdüse 21 versehen. Ein Kanal führt vom Inneren des Rohrstückes 20 durch den Arm 20' zur Rückstossdüse 21. Das Druckmedium strömt unter Druck aus dem Raum zwischen Zufuhrrohr 11 und Rohrstück 20 durch den Kanal zur Rückstossdüse 21, wo es den Rotor 2 etwa tangential verlässt und diesen dadurch in Rotation versetzt.

Rückseitig ist das Rohrstück 20 des Rotors 2 mit einer ersten Kurvenscheibe 22 versehen. Diese weist mit ihrer ersten gewölbten Auflagefläche 23 rückwärts gegen die zweite Kuvenscheibe 12. Diese erste Kurvenscheibe 22 entspricht ihrer Ausgestaltung der zweiten Kurvenscheibe 12 und wird mit dieser weiter unten genauer beschrieben.

Stirnseitig ist der Rotor 2 über Federelemente 24 auf die Haltemittel 25 und somit auf das Zufuhrrohr 11 abgestützt. Diese Federelemente 24 nehmen die erzeugten Schläge auf, sobald der Fräskopf 3 auf keinen Widerstand stösst. Die Schlagimpulse fördern dadurch das ganze Reinigungsgerät schneller in der zu reinigenden Rohrleitung weiter.

Die Arme 20' des Rotors 2 weisen im weiteren Gewindebohrungen von der Stirnseite her auf. Sie sind zur Aufnahme von Schrauben bestimmt, mit denen der Fräskopf an diesen Armen befestigt wird.

Der Fräskopf 3 besteht aus einem tellerförmigen Träger 31, welcher an geeigneten Stellen mit Fräselementen 32 versehen ist. Die Fräselemente 32 sind zahnähnlich ausgestaltete Elemente bekannter Art aus Hartmetall oder andern geeigneten Materialien. Sie sind lösbar am Träger 31 befestigt. Der Träger 31 weist in der dargestellten und bevorzugten Ausführungsform einen Trägerrand 34 auf, welcher stirnseitig in regelmässigen Abständen mit den Fräselementen 32 versehen ist. Ein gegenüber diesem vertiefter Trägerboden 35 ist mit Durchbrüchen 36 und ebenfalls mit Fräselementen 32 versehen. Die Durchbrüche 36 lassen das Druckmedium zur Stirnseite des Fräskopfes und zurück strömen. Dadurch wird das weggefräste Material laufend vom Fräskopf 3 rückwärts weggespült und gleichzeitig werden die Fräselemente 32 gekühlt.

Das Rohrstück 20 ragt durch eine zentrale Oeffneung 37 im Träger 31 stirnseitig hervor. Das Rohrstück 20 ist stirnseitig mit Gewindelöchern versehen, an welchen ein Vorfräser 38 angeschraubt ist. Der Vorfräser 38 ist als Kreisscheibe als Träger 33 ausgeführt und ebenfalls mit Fräselementen 32 versehen.

Die erste und die zweite Kurvenscheibe 12, 22 sind gleich ausgeführt und in Fig. 2 dargestellt. Sie weisen im montierten Zustand mit den gewölbten Auflageflächen 13, 23 gegeneinander. Da die erste Kurvenscheibe 22 mit dem Rotor 2 und die zweite Kurvenscheibe 12 mit dem Zuführrohr 11 fest verbunden ist, verschieben sie sich gegeneinander während der Rotation des Rotors 2. Dadurch wird bei jedem Auflaufen der Rotor 2 und damit der Fräskopf 3 um ein durch die Kurvenscheiben bestimmtes Mass und Freispiel, je nach Ausführung von 5 mm bis 20 mm, axial nach vorne in Richtung Stirnseite geschoben, worauf er wieder in die Ausgangslage zurück gleitet. Bei jeder Bewegung nach nach vorne erzeugt er einen Schlagimpuls am Fräskopf 3. Dadurch wird die Fräsleistung, insbesondere beim Herausfräsen von harten Verstopfungen in den zu reinigenden Rohrleitungen, stark erhöht.

Die Kurvenscheiben 12, 22 sind ringförmig und umfassen das Zufuhrrohr 11. Sie weisen je eine ebene Monatgefläche 46 und eine gewölbte Flächen 13, 23 auf. Montagebohrungen 45 sind regelmässig angeordnet. Die Montagebohrungen 45 dienen zur Aufnahme von Schrauben zur Befestigung der Kurvenscheiben 12, 22. Die erste Kurvenscheibe 22 ist am Rotor 2 und die zweite Kurvenscheibe 12 am Zufuhrrohr 11 angeschraubt. Die gewölbten Flächen 13, 23 folgen regelmässige aufeinander in Rotationsrichtung des Rotors. Sie sind, in Vorderansicht gesehen, in je drei gleiche um jeweils 120° versetzte Abschnitte geteilt. Jeder Abschnitt besteht aus einer Auflauffläche 42, einer Rücklauffläche 44 und den durch den Wechsel der Wölbung entstehenden Kanten 43. Die leicht nach vorne gewölbte Auflauffläche 42 vergrössert die Dicke der Kurvenscheiben 12, 22. Die Rücklauffläche 44 verkleinert die Dicke der Kurvenscheiben 12, 22 und geht anschliessend wiederum über in die nächst folgende Auflauffläche 42. Am Uebergang zwischen den Auflaufflächen 42 und den benachbarten Rücklaufflächen 44 befindet sich jeweils eine Kante 43. Der Rotors 2 wird somit bei jeder Drehung um 360° dreimal um die doppelte Differenz zwischen minimaler und maximaler Dicke einer Kurvenscheibe 12, 22 nach vorne in Richtung zur Stirnseite des Reinigungsgerätes versetzt und anschliessend jeweils wieder nach rückwärts geschoben. Die Versetzung Richtung Stirnseite erfolgt durch die Kurvenscheiben. Die Rückwärtsversetzung wird durch den Widerstand, auf den der Fräser trifft, erzeugt. Durch die schnelle Rotation des Fräsers entsteht somit eine rasche Reihenfolge von Bewegungen nach vorne, die die Wirkung von rasch folgenden Schlagimpulsen oder Schlägen erzeugen. Falls der Fräser 3 auf minimalen oder gar keinen Widerstand trifft, so nehmen die Federelemente 24 die Schlagimpulse auf und versetzten den Rotor wieder rückwärts. Die Ausgleichsmasse 18 nimmt einen grossen Teil des nach hinten wirkenden Gegenimpulses auf. Dadurch wird immer eine Vortriebskraft erzeugt, welche das Reinigungsgerät selbsttätig durch die zu reinigende Rohrleitung vorwärts treibt.

Claims (7)

1. Rohrreinigungsgerät mit einem Fräskopf (3), mit einem Führungsschlitten (1), welcher dem Innendurchmesser der Rohrleitung anpassbar ist und ein zentrales Halterohr (10) und ein in diesem gehaltenes Zufuhrrohr (11) für ein Druckmedium aufweist, an welchem Zufuhrrohr (11) stirnseitig ein Rotor (2) drehbar gelagert ist, wobei der Rotor radial nach hinten gerichtete Rückstossdüsen (21) aufweist dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (2) stirnseitig mit mindestens einem Träger (31) mit Fräselementen (32) verbunden ist und auf dem Zufuhrrohr (11) verschiebbar gelagert ist, und dass der Rotor (2) rückseitig eine erste Kurvenscheibe (22) aufweist, mittels welcher er auf eine zweite, am Halterohr (10) stirnseitig angebrachte Kurvenscheibe (12) abgestützt ist, wobei die erste Kurvenscheibe (22) eine erste gewölbte Auflagefläche (23) aufweist, und die zweite Kurvenscheibe (12) eine zweite gewölbte Auflagefläche (13) aufweist, wobei beide gewölbten Auflageflächen (13, 23) einander gegenüberliegen.

2. Rohrreinigungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gewölbten Auflageflächen (13, 23) der Kurvenscheiben (12, 22) in Drehrichtung des Rotors (2) eine leicht geneigte Auflauffläche (42), und anschliessend eine stark abfallende Rücklauffläche (44) aufweisen.

3. Rohrreinigungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor 2 stirnseitig mittels mit dem Zufuhrrohr (11) lösbar verbundenen Haltemitteln (25) in Längsrichtung gesichert ist.

4. Rohrreinigungsgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Haltemitteln (25) und dem Rotor (2) Federelemente (24) angeordnet sind.

5. Rohrreinigungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am rückseitig des Führungsschlittens (1) am Zufuhrrohr (11) und/oder am Halterohr (10) ein Ausgleichsgewicht (18) befestigt ist.

6. Rohrreinigungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Fräskopf (3) aus mehreren Trägern (31, 33) mit Fräselementen (32) besteht.

7. Rohrreinigungsgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Träger (31, 33) als Vorfräser (38) ausgestaltet ist.