DE8220557U1

DE8220557U1 - Eiweissabschaeumer fuer meerwasseraquarien

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Publication number: DE8220557U1
Application number: DE19828220557
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-07-19
Filing date: 1982-07-19
Publication date: 1982-11-25

Description

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Eiweißabschäumer für Meerwasseraquarien gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Ein derartiger Abschäumer ist in dem DE-GM 81 06 820 beschrieben.

Durch die vorliegende Erfindung soll ein derartiger Eiweißabschäumer dahingehend verbessert werden, daß eine noch bessere Trennung von mit Schadstoffen belastetem Schaum und

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Wasser erzielt wird. i

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch einen Eiweißabschäumer gemäß Anspruch 1.

Bei dem erfindungsgemäßen Eiweißabschäumer wird das zunächst homogene Gemisch aus Wasser und schadstoffbehaftetem Schaum in Umfangsrichtung durch eine Leitwand geführt, und auf diese Weise ist die direkte Strömungsverbindung zwischen der Gemisch-Zuführöffnung und der Verbindungsöffnung bzw. der

Wasser-Abgabeöffnung quer durch die betrachtete Rotationskammer hindurch unterbrochen. Man erhält also eine erhöhte Trennung durch Zentrifugalkraft. Versieht man die die Unterseiten der Rotationskammern begrenzenden Trennwände beide mit derartigen Leitwänden, so erhält man in der Praxis eine um 30 % bessere Schaumabscheidung.

Die Schaumabscheidung erfolgt beim Eiweißabschäumer nach der vorliegenden Erfindung auch gleichmäßiger und ruhiger.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.

Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 2 ist im Hinblick auf ein wirbelfreies effektives Zuführen des schadstoffbehafteten Schaumes zur in der Mitte der Rota-

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tionskammer befindlichen Schaumsäule von Vorteil.

Bei einem Eiweißabschäumer gemäß Anspruch 5 wird an wenigen vorgegebenen Umfangsstellen der sich durch Zentrifugalwirkung bei der Außenseite der Leitwand ansammelnde Schaum durch die Durchbrechungen von dem umlaufenden Wasser/ Schaumring abgeschält.

Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 7 ermöglicht ~*ü zum einen das radiale Abschälen von Schaum und das axiale Hinüberwandern von Schaum über die Leitwand in einem Gerät zu kombinieren; außerdem lassen sich derartige Leitwände unter Verwendung einfacher Spritzformen herstellen.

^5 Bei einem Eiweißabschäumer gemäß Anspruch 8 nimmt das radiale Abschälen von Schaum vom umlaufenden Wasser/Schaumring zum oberen Ende einer Rotationskammer hin zu.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei- *" spielen unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

Fig. 1: einen vertikalen Schnitt durch einen Eiweißabschäumer für ein Meerwasseraquarium, in welchem einige Teile nicht geschnitten in seitlicher Ansicht wiedergegeben sind;

Fig. 2: eine Aufsicht auf den in Fig. 1 dargestellten Abschäumer, wobei einige Teile weggebrochen sind;

Fig. 3: eine seitliche Ansicht der Trennwand, welche zwischen den beiden axial hintereinander liegenden Rotationskammern des Abschäumers nach Fig. 1 und 2 angeordnet ist, teilweise axial geschnitten;

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Fig. 4: eine Aufsicht auf einen Teil der in Fig. 3 wiedergegebenen Trennwand;

Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie V-V von Fig. 4; 5

Fig. 6 eine Aufsicht auf einen Teil einer unteren Abschäumerschale, welche die Unterseite der unteren Rotationskaitimer des Abschäumers nach Fig.

begrenzt; und
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Fig. 7 eine seitliche Ansicht einer abgewandelten Rotationskammer-Trennwand, ähnlich zu Fig. 3.

Zu dem in der Zeichnung dargestellten Eiweißabschäumer ge- ^5 hört eine Mischdüse 10, welche nach dem Venturiprinzip, also nach Art einer Wasserstrahlpumpe arbeitet. Ein in Fig. 1 rechts gelegener Düsenstutzen 12 ist mit der Förderseite einer nicht wiedergegebenen Tauchkreiselpumpe verbindbar. Außerdem hat die Mischdüse 10 einen in Fig. 1 nach *^u oben weisenden Düsenstutzen 14, über welchen Luft bzw. ein Wasser/Luftgemisch angesaugt wird, wie später noch genauer zu beschreiben ist.

Die Mischdüse 10 ist in das in Fig. 1 rechts gelegene offene Ende eines Injektionsrohres 16 eingesetzt, dessen anderes Ende tangential in eine primäre Rotationskammer 18 einmündet. Letztere hat die Form einer flachen zylindrischen Schale mit einer obenliegenden Wand 20, in welcher eine mittige kreisförmige Verbindungsöffnung 22 vorgesehen ist. 30

Die primäre Rotationskammer 18 ist unten durch eine Zwischenwand 24 begrenzt, welche in Drehrichtung des Wassers gesehen kurz vor der Einmündungsstelle des Injektionsrohres 16 eine
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Einlaßöffnung 26 aufweist, die zu einer darunterliegenden sekundären Rotationskammer 28 mit gleicher Querschnittsform führt. Die sekundäre Rotationskammer 28 steht ferner über eine mittige kreisförmige Schaumdurchtrittsöffnung 30 mit der primären Rotationskammer 18 in Verbindung. Die Quer— schnittsfläche der Schaumdurchtrittsöffnung 30 ist dreimal so groß wie diejenige der Verbindungsöffnung 22.

Die sekundäre Rotationskammer 28 hat wiederum die Form einer flachen zylindrischen Schale mit durchgehendem Boden 32. In der Umfangswand der sekundären RotatSonskarnmer 28 ist in Drehrichtung des Wassers gesehen kurz vor der Einlaßöffnung 26 eine sich in Umfangsrichtung erstreckende rechteckige niedere Wasserabgabeöffnung 3h vorgesehen, deren Oberkante unterhalb der Zwischenwand 2h liegt und deren Unterkante mit dem Boden 32 fluchtet.

Auf die Wasserabgabeöffnung 3h ist lösbar ein Kontaktrohr aufgesetzt, welches die Form eines Prismas mit flachem, rechteckigem Querschnitt hat, wobei die großen Rohrwände horizontal ausgerichtet sind. Die Wände des Kontaktrohres sind als feine Gitter ausgebildet, so daß das gereinigte Wasser im Inneren des Kontaktrohres 36 mit Aquarienwasser in der Umgebung des Kontaktrohrs 36 derart in Verbindung steht, daß ein Austausch von Schadstoffen, insbesondere Eiweißstoffen möglich ist.

Das in der Zeichnung rechts gelegene Ende des Kontaktrohres ist durch eine Kappe 38 verschlossen, welche zu Wartungszwecken abgenommen werden kann. In der oberen Gitterwand des Kontaktkörpers 36 ist eine Anschlußöffnung 4-0 ausgebildet, an welche der Ansaugstutzen einer Tauchkreiselpumpe anschli eßbar i st.

An der oberen Wand 20 der primären Rotationskammer 18 ist

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eine zylindrische Behälterwand 42 fest und dicht angebracht, auf deren oberes Ende der Boden eines becherf örmi gen.Samrnel behälters 44 für Abschaum aufgesetzt ist. Der Sammelbehälter 44 trägt koaxial innen liegend eine zylindrische Begrenzungswand 46, welche eine nach oben und unten offene Schaumtrennkammer 48 vorgibt. Die Begrenzungswand 46 endet unter geringem Abstand über der Wand 20.

Der Sammelbehälter 44 ist durch einen Decke7 50 verschlossen, welcher einen das obere Ende der Begrenzungswand 46 unter Abstand übergreifenden Kappenabschnitt 52 hat. Letzterer dient zum Umlenken von Schaum aus der Schaumtrennkammer 48 ins Innere des Sammelbehälters 44. Der Kappenabschnitt 52 ist von einem Randabschnitt 54 des Deckels 50 getragen, welcher mit Auslaßöffnungen 56 für Luft versehen ist und auf der freien Randkante des Sammelbehälters 44 lösbar festgelegt i st.

In den oberen Abschnitt der Behälterwand 42 ist ein Einlaßstutzen 58 eingesetzt. Ihm bezüglich der Behälterachse gegenüberliegend ist im unteren Drittel der Behälterwand 42 ein Stopfen 60 drehbar in die Behälterwand 42 eingesetzt. Der Stopfen 60 trägt einen exzentrischen Abzapfstutzen 62. Dessen effektiver Durchströmquerschnitt kann über eine radial in der Stutzenwand verstellbare Drossel schraube 64 einge- | stellt werden. Das freie Ende des AbzapfStutzens 62 ist über einen flexiblen Schlauch 66 mit dem oberen Düsenstutzen 14 der Mischdüse 10 verbunden.

Der oben beschriebene Abschäumer arbeitet folgendermaßen:

In der Mischdüse 10 wird aus dem von der Pumpe zugeführten Wasser ein Wasser/Luftgemisch erzeugt, welches als sehr nasser Schaum bzw. Schaum/Wassergemisch angesehen werden kann und über das Injektionsrohr 16 tangential in die pri-

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märe Rotat ions kammer 18 eingeführt wird. Das so eingeführte Gemisch läuft in der primären Rotationskammer um, und unter dem Einfluß der Zentrifugalkräfte trennt sich die zugeführte Mischung in eine wasserreiche Komponente und eine schaumreiche Komponente. Letztere sammelt sich bei der Mitte der primären Rotationskammer 18 und steigt über die Verbindungsöffnung 22 in die Schäumt rennkammer 48 auf; die wasserreiche Komponente gelangt über die Einlaßöffnung 26 in die untere sekundäre Rotat ionskammer 28.
.» 10

Beim Umlaufen in der sekundären Rot at. ions kammer 28 werden aus der wasserreichen Komponenten die noch enthaltenen Schaumanteile entfernt, welche sich wiederum in der Mitte der Kammer sammeln und über die Schaumdurchtrittsöffnung 30 zurück in die primäre Rotationskammer 18 und von dort über die Verbindungsöffnung 22 in die Schaumtrennkammer 48 ge-1angen.

Da die Schaumdurchtrittsöffnung 30 dreimal größere Querschnitts· fläche hat als die Verbindungsöffnung 22, ist ein gutes Abführen der letzten Schaumanteile aus der sekundären Rotationskammer 28 gewährleistet. Durch deren Wasserabgabeöffnung 34 tritt also von Schadstoffen und von Schaum befreites sauberes Wasser in das Kontaktrohr 36 ein und wird dort infolge der Querschnittsgeometrie des Rohres so geführt, daß eine große Austauschfläche zum Umgebungswasser besteht. Das durch das Kontaktrohr 36 strömende saubere Wasser nimmt somit vom das Kontaktrohr 36 umgebenden Aquarienwasser Schadstoffe, insbesondere Eiweißstoffe auf, bevor es über die Aus 1aßöffnung 56 wieder zur Pumpe zurückgeführt wird.

Der aus der Verbindungsöffnung 22 nach oben austretende Schaum bildet in der Schaumtrennkammer 48 eine Schaumsäule, wobei im dynamischen Gleichgewicht der Feuchtigkeitsgehalt des Schaumes von unten nach oben abnimmt. Der trockene Schaum

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gelangt über die obere Kante der Begrenzungswand ^6 in den Sammelbehälter 44 und bildet dort unter Freigabe von Luft, welche über die Auslaßöffnungen 56 abströmt, einen noch kompakteren Abschaum 68, welcher in regelmäßigen Abständen ver worfen wird. Hierzu kann der Sammelbehälter 44 einfach von der Behälterwand 42 abgenommen werden.

Unter stationären Bedingungen stellt sich in dem durch die Begrenzungswand 46 und die Behälterwand 42 vorgegebenen Ringraum ein Pegel sogenannten Phasenwassers 70 ein, welcher von der Oberflächenspannung des Wassers abhängt. Durch Verdrehen des Stopfens 60 kann man den Abzapfstutzen 62 mehr oder weniger weit teilweise unter den Spiegel des Phasenwassers 70 bringen und dadurch das Verhältnis Phasenwasser/ Luft vorgeben, welches dem Düsenstutzen 14 der Mischdüse 10 zugeführt wird. Den Gesamtdurchsatz durch den Abzapfstutzen 62 kann man an der Drossel schraube 64 einstellen. Nach dieser Einstellung erhält man automatisch eine Änderung der Zusammensetzung des dem Düsenstutzen 14 zugeführten Gemisches, welche der momentanen Wasserzusammensetzung Rechnung trägt, nachdem von der letzteren die Oberflächenspannung des Wassers abhängt, welche die Höhe des Phasenwasserspiegels vorgibt.

Aus der obigen Funktionsbeschreibung ergibt sich, daß der Eiweißabschäumer im betriebsbereiten Zustand mit dem Injektionsrohr 16 und dem Kontaktrohr 36, welche beide horizontal ausgerichtet sind, unterhalb des Spiegels des Aquarienwassers liegt, während der Einlaßstutzen 58 über dem Aquarienwasserspiegel liegt.

Die verschiedenen Teile des Abschäumers sind transparente Kunststoffspritzteile, wobei zusätzliche Trennflächen vorgesehen sein können, wie dies im Hinblick auf eine einfache Gestalt der Spritzformen und im Hinblick auf ein einfaches

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und gründliches Reinigen angezeigt ist.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, hat die obere Wand 20 einen die Verbindungsöffnung 22 begrenzenden kegelstumpfförmigen Wandabschnitt 72, wobei die Kegelspitze zur Schaumabtrennkammer weist. Ähnlich ist auch die Zwischenwand 74 mit einem hierzu parallelen kegelstumpfförmigen Wandabschnitt 74 versehen, welcher die Schaumdurchtrittsöffnung 30 begrenzt.

Wie die Figuren 1 und 3 zeigen, sitzt auf dem kegelstumpfförmigen Wandabschnitt 74 eine zylindrische Leitwand 76, deren Oberkante bei etwa 80 % der Höhe der primären Rotationskammer 18 liegt. Der radiale Abstand der Leitwand 76 von der Achse der Rotationskammer 18 beträgt 60 % der Umfangswand der Rotationskammer 18.

Axial fluchtend mit der Leitwand 76 ist auf dem Boden 3 2 der unteren Rotationskammer eine weitere Leitwand 78 vorgesehen, deren axiale Erstreckung 80 % der Höhe der sekundären Rotationskammer 28 beträgt.

Wie aus den Zeichnungen ersichtlich sind die Leitwände 76,

78 an die Zwischenwand 24 bzw. den Boden 32 einstückig an- ■

gespritzt. In Fig. 6 ist ferner ein Stutzen 80 wiederge- |

geben,- auf welchen das Kontaktrohr 36 aufgeschoben werden ]

kann. Aus den Figuren 4 und 5 ist zusätzlich ersichtlich, \

J. daß die Einlaßöffnung 26 zur zweiten Rotationskammer Mes- j serkanten 82, 84 aufweist, die im wesentlichen senkrecht f zur Strömungsrichtung in dem durch die Umfangswand der Rotationskammer 18 und die Leitwand 76 begrenzten Ringraum ausgerichtet sind. Die Messerkante 84 schält so hobelähnlich von dem zwischen der Umfangswand der Rotationskammer 18 und der Leitwand 76 liegenden Wasserring bei jedem Umlauf eine Schicht ab, welche in die untere Rotationskam-

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mer 28 gelangt.

Bei dem oben beschriebenen Eiweißabschäumer wird das durch das Injektionsrohr 16 zugeführte Wasser/Schaumgemisch durch die Leitwand 76 zu einem Ring zusammengehalten, in welchem sich beim Umlaufen schadstoffbehafteter Schaum zur Innenseite bewegt, während von Schaum befreites Wasser am äußeren Rand des Ringes zu finden ist. Aufgrund seiner geringeren Dichte bewegt sich der schadstoffbehaftete Schaum zusätzlich in der Rotationskammer nach oben und gelangt dann über die Oberkante der Leitwand 76 und längs des kegelstumpf förmigen Wandabschnittes 72 in die Schaumtrennkammer 48.

Ähnlich verhindert in der sekundären Rotationskammer 28 die Leitwand 78 ein direktes Strömen von Wasser und von diesem mitgeschlepptem Schaum von der Einlaßöffnung 26 zur Wasserabgabeöffnung 34. Es wird auch hier eine Ringströmung erzwungen, sodaß eine gute Trennung von Schaum und Wasser durch Zentrifugalkräfte erhalten wird. Der abgetrennte Schaum gelangt über die Oberkante der Leitwand 78 und längs des kegelstumpfförmigen Wandabschnittes 74 durch die Schaumdurchtrittsöffnung 30 und durch die Verbindungsöffnung 22 ebenfalls in die Schaumtrennkammer 48.

Die in Fig. 7 wiedergegebene Zwischenwand 24 mit angeformter Leitwand 76 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 dadurch, daß die axiale Erstreckung der Leitwand 76 etwas größer gewählt ist. In der Leitwand 76 sind drei unter 90° verteilte trapezförmige Durchtrittsöffnungen 86 vorgesehen, welche Messerkanten 88 und 89 aufweisen. Diese Durchtrittsöffnungen schälen beim Innenrand des umlaufenden Wasser/Schaumringes angesammelten Schaum ab, da sich dieser beim Vorbeilaufen an einer Durchtrittsöffnung verhältnismäßig rasch elastisch entspannt und auf-

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weitet. In dem dem Injektionsrohr 16 benachbarten Quadranten ist eine derartige Durchtrittsöffnung nicht vorgesehen, da dort die Trennung zwischen Schaum und Wasser noch wenig fortgeschritten ist. Aus dem gleichen Grunde kann man die Umfangserstreckung der Durchtrittsöffnungen 86 in Umlaufrichtung gesehen zunächst kleiner und dann größer wählen. Durch die Schrägstellung der Messerkanten 88, 89 wird erreicht, daß das Abschälen gebildeten Schaumes von der Innenseite des umlaufenden Wasser/Schaumringes zur Oberkante der Leitwand 76 hin verstärkt erfolgt.

Es versteht sich, daß man die untere Leitwand 78 ebenfalls mit Durchtrittsöffnungen versehen kann, wie für die Leitwand 76 unter Bezugnahme auf Fig. 7 beschrieben. 15

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Schutzansprüche

1. Eiweißabschäumer für Meerwasseraquarien, mit einer
ersten kreisförmigen transversalen Querschnitt aufweisenden Rotationskammer, in deren Umfangswand eine Zufuhröffnung für das zu trennende Wasser/Schaumgemisch vorgesehen ist, mit einer zweiten kreisförmigen transversalen Querschnitt aufweisenden Rotationskammer, die axial fluchtend unter der ersten Rotationskammer angeordnet ist und

eine Abgabeöffnung für Wasser aufweist, mit einer mittigen Schaumdurchtrittsöffnung und einer außenliegenden Koppelöffnung, welche in der zwischen den beiden Rotationskammern liegenden Trennwand vorgesehen sind, mit einer über
der oberen Rotationskammer angeordneten Schaumabtrennkammer und mit einer Schauraabgabeöffnung, welche in der zwischen
oberer Rotationskammer und Schaumtrennkammer liegenden Eagrenzungswand ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der beiden die Unterseiten der Rotationskammern (18, 28) begrenzenden Wände (24, 32) eine in ümfangsrichtung verlaufende Leitwand (76, 78) aufweist, welche
in radialer Richtung gesehen zwischen dem Außenrand der
Schaumdurchtrittsöffnung (30) und dem radial innenliegenden Rand der Koppelöffnung (26) liegt und welche zusammen
mit der darüber liegenden Kammerwand (20, 24) einen Schaumdurchgang begrenzen.

2. Abschäumer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,, daß die Leitwand (76) von einem sich kegelstumpf-

förmig nach oben erstreckenden Wandabschnitt (74) getragen ist.

3. Abschäumer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auch die zwischen der Schaumtrennkammer (48)

und der ersten Rotationskammer (18) liegende Wand (20)
einen nach oben weisenden kegelstumpfförmigen Wandab-

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schnitt (72) aufweist.

4. Abschäumer nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anstellwinkel der kegelstumpfförmigen Wandabschnitte (72, 74) zur Wandhauptebene zwischen 15 und 20° beträgt.

5. Abschäumer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitwände (76, 78) mit Durchbrechungen (86) versehen sind.

6. Abschäumer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrechungen (86) Messerkanten (88, 90)

aufweisen.
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7. Abschäumer nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrechungen (86) zum oberen

Rand der Leitwand (76) hin breiter werden.

8. Abschäumer nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch

gekennzeichnet, daß die Umfangserstreckung der Durchbrechungen (86) in Strömungsrichtung gesehen zunimmt.

9. Abschäumer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die in axialer Richtung gemessene Höhe der Leitwände (76, 78) 75 bis 85 % der Höhe der zugeordneten Rotationskammern (18, 29) beträgt.

10. Abschäumer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Leitwände

(76, 78) von der Achse der Rotationskammern (18, 28) 55 bis 70 % des Radius der Rotationskammern (18, 28) beträgt.

11. Abschäumer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitwände (76, 78) ein-

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stückig an die sie tragenden Wände (24, 32) angespritzt sind.

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