DE9403469U1

DE9403469U1 - Kanalreinigungsdüse

Info

Publication number: DE9403469U1
Application number: DE19949403469
Authority: DE
Original assignee: Ottomeyer & Co KG Fahrzeu GmbH
Current assignee: Ottomeyer & Co KG Fahrzeu GmbH
Priority date: 1994-03-02
Filing date: 1994-03-02
Publication date: 1994-06-23
Anticipated expiration: 2004-03-03

Description

PATENTANWÄLTE ^:..^: .f.. ^l .·'^^eÄfeLd⁷^^{536 2}°

DIPL.- ING. BODO THIELKING telefon: (ossd 6O621

DIPL.- ING. OTTO ELBERTZHAGEN telefax= (0521) 173725

TELEX: 932059 anwlt d

POSTGIROKONTO HANNOVER
(BLZ 25010030) 3091 93-302

ANWALTSAKTE:

- 1 - 4489

^DATUM: 22.02.1994/HÜ

Anmelder: Ottomeyer GmbH & Co. KG

Fahrzeug- und Gerätebau
Obere Dorfstr. 56
32676 Lügde

Bezeichnung: Kanalreinigungsdüse

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kanalreinigungsdüse mit einem Körper, der nach hinten oder schräg nach hinten gerichtete Rückstoßöffnungen sowie radial oder tangential gerichtete Spülöffnungen und einen damit verbundenen, rückwärtigen Schlauchanschluß für die Zuleitung von Druckwasser mittels eines über den Rückstoß mitziehbaren Schlauchs aufweist.

Bei bekannten Kanalreinigungsdüsen dieser Art sind bei anstehendem Druckwasser sowohl die Rückstoßöffnungen als auch die Spülöffnungen in Betrieb. Man nutzt den Rückstoß, um die Kanalreinigungsdüse einschließlich dem angeschlossenen Schlauch für die Druckwasserzuleitung durch den betreffenden Kanal vorzuschieben, entsprechend wird der Schlauch von der Kanalreinigungsdüse mitgezogen. Am Ende der vorgesehenen Reinigungsstrecke beginnt man mit dem Rückzug der Kanalreinigungsdüse über den angeschlossenen Schlauch, hierbei muß die Rückstoßkraft überwunden werden. Die Pumpenleistung, die beim zugehörigen Kanalreinigungswagen vorhanden sein muß, ist an den Wasserbedarf sowohl für den Düsen-Vorschub als auch für die Kanalreinigung anzupassen, sie muß also dem gleichzeitigen Reinigungs- und Vorschubbetrieb entsprechen.

- 2 - 4489

Auch der Wasserverbrauch muß auf den gleichzeitigen Vorschub- und Spülbetrieb abgestimmt sein, was besonders dann eine Rolle spielt, wenn das der Kanalreinigungsdüse zuzuführende Wasser auf dem Bedienfahrzeug in einem begrenzten Vorrat mitgeführt werden muß, was dann der Fall ist, wenn der Anschluß an eine Wasserzapfstelle zur kontinuierlichen Wasserversorgung nicht möglich ist.

Für den Kanalreinigungsvorgang ist der gleichzeitige Vorschub- und Spülbetrieb nicht erforderlich, sondern eher hinderlich. Es genügt, die Kanalreinigung beim Rückzug der Düse vorzunehmen, wenn ausreichend Spülwasser zur Verfügung steht. Beim Vorschub der Düse wird die erreichbare Vorschubleistung von dem Druckwasseranteil beeinträchtigt, der für die Spüleinrichtung abgezweigt wird, wobei eine Anpassung an die individuellen Verhältnisse nicht möglich ist, weil aufgrund der Düsen- und Leitungsquerschnitte im Inneren des Düsenkörpers das Verhältnis des Spülwasseranteils zu dem des Rückstoßwasseranteils fest eingestellt ist.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Kanalreinigungsdüse der gattungsgemäßen Art zu schaffen, bei der der Vorschub und der Spülvorgang unabhängig voneinander betrieben werden können.

Diese Aufgabe wird bei einer Kanalreinigungsdüse der gattungsbildenden Art dadurch gelöst, daß im Düsenkörper ein schaltbares Ventil angeordnet ist, welches alternierend die Verbindung des Schlauchanschlusses zu den Spülöffnungen oder die Verbindung des Schlauchanschlusses zu den Rückstoßöffnungen absperrt.

Für die Erfindung ist wesentlich, daß das im Düsenkörper vorhandene, schaltbare Ventil beim Beginn des Einsatzes der

- 3 - 4489

Kanalreinigungsdüse zunächst die Zuleitung des Druckwassers zu den Spülöffnungen absperrt, so daß die gesamte Pumpenleistung und entsprechend die Fördermenge des Druckwassers für den Vorschub der Kanalreinigungsdüse zur Verfügung steht. Ist die Kanalreinigungsdüse einschließlich des mitgezogenen Schlauchs auf ganzer Länge in den zu reinigenden Kanalabschnitt eingeführt, wird das Ventil im Düsenkörper umgeschaltet, wonach dann beim Rückzug des Schlauchs die Pumpenleistung und Fördermenge des Druckwassers ausschließlich für die Spülung verwendet wird. Die Rückstoßöffnungen der Kanalreinigungsdüse sind entsprechend bei diesem Vorgang geschlossen, so daß auch durch den Rückstoß der Rückzug der Kanalreinigungsdüse nicht behindert wird. Das schaltbare Ventil im Körper der Kanalreinigungsdüse spart nicht nur Wasser sondern macht die vorhandene Pumpenleistung besser nutzbar, was auch für den Spülvorgang gilt. So sind Kanalreinigungsdüsen der in Rede stehenden Art in der Regel mit rotierenden Düsenkränzen für die Spülung vorgesehen, die einen höheren Wasserbedarf als die Rückstoßeinrichtungen der Düse haben können.

In bevorzugter Ausbildung nach der Erfindung hat das schaltbare Ventil der Kanalreinigungsdüse ein in einem entsprechenden Hohlraum des Düsenkörpers, der mit dem Schlauchanschluß verbunden ist, verschiebliches Verschlußstück. Dieses Verschlußstück überdeckt in einer ersten Endlage zumindest eine mit den Spülöffnungen verbundene, in den Hohlraum mündende Kanalöffnung und in einer zweiten Endlage zumindest einen mit den Rückstoßöffnungen verbundenen, in den Hohlraum mündenden Einlaß. Bei dem Verschlußstück handelt es sich also um einen sogenannten Verschlußschieber, der im Inneren des Düsenkörpers die Druckwasserzuleitung auf zwei Wege alternativ verteilt, nämlich entweder zu den Spülöffnungen oder zu den Rückstoßöffnungen hin. Das Verschlußstück kann

- 4 - 4489

über einen Hilfsantrieb verschiebbar sein, so daß es extern steuerbar ist. Das erfordert allerdings eine zusätzliche Energiezuleitung zu der Kanalreinigungsdüse entlang dem Schlauch oder auch im Inneren des Schlauchs. In anderer vorteilhafter Ausführung nach der Erfindung kann das Verschlußstück unmittelbar oder mittelbar über einen Druckpuls oder einen Unterdruckpuls des Druckwassers verschiebbar sein, wozu auch ein Abschalten und Wiederaufschalten des Wasserdrucks zählt. Das Verschlußstück kann entsprechend seinen beiden Endlagen eine bistabile Kipplage einnehmen, wobei entsprechend durch Druckdifferenzen im zugeleiteten Druckwasser das Umwechseln von der einen Kipplage in die andere bewirkt werden kann.

Grundsätzlich genügt es bei Beginn des Betriebs, also beim Vorschubbetrieb der Kanalreinigungsdüse das Verschlußstück so lange in der Offenlage für die Rückstoßöffnungen zu halten, bis der gewünschte Vorschubweg entsprechend der zu reinigenden Kanallänge zurückgelegt ist. In diese Position kann das Verschlußstück durch einen außen an der Kanalreinigungsdüse angeordneten Hebel in seine betreffende Schaltlage gebracht und dann durch einen Druck- oder Unterdruckpuls des Druckwassers in die Offenlage für die Spülöffnungen gebracht werden. In diesem Fall nimmt das Verschlußstück eine monostabile Kipplage ein, die der Sperrstellung für die Rückstoßöffnungen zugeordnet ist und in die das Verschlußstück selbsttätig auf einen bestimmten Befehl hin zurückfällt.

In vorteilhafter Ausführung nach der Erfindung ist das Verschlußstück ein in einer den Hohlraum umschließenden, gestuften Bohrung im Düsenkörper angeordneter, rückseitig vom Druckwasser beaufschlagbarer Kolben. Dieser Kolben ist im engeren Bohrungsabschnitt, in der der zumindest ein Einlaß für die Rückstoßöffnungen mündet, geführt und hat einen

- 5 - 4489

axialen, an der Kolbenseite offenen Durchlaßkanal mit radialen Übertrittskanälen, die in den Umgebungsraum des erweiterten Bohrungsabschnitts münden. Hierbei geht dieser erweiterte Bohrungsabschnitt in einen an die vordere Kolbenstirnseite angepaßten Ventilsitz, der die mit den Spülöffnungen verbundene Kanalöffnung umgibt, über. Zweckmäßig ist der Kolben in axialer, rückwärtiger Richtung von zumindest einer Feder beaufschlagt, die folglich den Kolben von dem Ventilsitz wegdrückt. Bei der ersten Druckbeaufschlagung des Kolbens legt sich dieser mit seiner vorderen Stirnseite auf den Ventilsitz und sperrt somit den Wasserweg zu den Spülöffnungen hin. Dies wird durch einen plötzlichen Druckaufbau erreicht. Beim Umschalten auf den Spülbetrieb hingegen wird nach dem vorübergehenden Abschalten des Druckwassers dessen Druck allmählich wieder aufgebaut, dadurch können sich an der Kolbenrückseite und der vorderen Kolbenstirnseite nur geringfügig differierende Wasserdrücke aufbauen, so daß jetzt die Kraft der den Kolben nach rückwärts hin beaufschlagenden Druckfeder ausreicht, um den Kolben in der Sperrstellung für die Rückstoßöffnungen zu halten. Bevorzugt handelt es sich bei der Feder um eine an der Kolbenstirnseite anliegenden Druckfeder, die in einem an den Ventilsitz koaxial anschließenden Verbindungskanal zu den Spülöffnungen hin angeordnet ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel noch näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Kanalreinigungsdüse in derjenigen Schaltlage des darin angeordneten Ventils, in der die Spülöffnungen abgesperrt sind und

- 6 - 4489

Fig. 2 eine der Figur 1 entsprechende Darstellung der Kanalreinigungsdüse in derjenigen Schaltstellung des Ventils, in der die Rückstoßöffnungen abgesperrt sind.

Im einzelnen weist die in den Figuren 1 und 2 dargestellte Kanalreinigungsdüse einen Düsenkörper 1 auf, der an seinem in Vorschubrichtung vornliegenden Ende eine halbkugelige Kupppe 2 und an seinem rückwärtigen Ende einen Schlauchanschluß 3 hat. Dieser Schlauchanschluß 3 dient zum Ankuppeln eines Druckschlauchs für das der selbstvorschiebenden Kanalreinigungsdüse zuzuleitende Wasser. Mit angekuppeltem Druckwasserschlauch wird die Kanalreinigungsdüse in den betreffenden Kanal eingeführt und schiebt sich darin unter Rückstoßwirkung über die zu reinigende Kanalstrecke vor, wobei der am Schlauchanschluß 3 angekuppelte Druckwasserschlauch mitgezogen wird. Über diesen Druckwasserschlauch erfolgt der Rückzug der gesamten Kanalreinigungsdüse beim SpülVorgang.

Im Vorschubbetrieb tritt das Druckwasser aus Rückstoßöffnungen 4 am Düsenkörper 1 aus, die nahe dessen rückwärtigem Ende angeordnet und schräg nach hinten gerichtet sind, so daß sich jeweils ein Vorschubimpuls ergibt, der eine Komponente in Längsrichtung des Düsenkörpers 1 hat.

Im Spülbetrieb tritt das Wasser aus etwa tangential gerichteten Spülöffnungen 5 des Düsenkörpers 1 aus, die weiter vorn hin angeordnet sind und sich an einem aufgrund der tangentialen Kraftkomponente des ausgestoßenen Spülwassers drehenden Düsenkranz 6 finden, der im vorderen Bereich des Düsenkörpers 1 gelagert ist.

Im Inneren des Düsenkörpers 1 führt in koaxialer Richtung vom Schlauchanschluß 3 ein Zwischenkanal 7 zu einem Hohlraum

- &eegr; - 4489

8, der durch eine gestufte Bohrung gebildet ist, die einen rückwärtigen Abschnitt 9 mit einem kleineren Durchmesser und einen nach vorn hin daran anschließenden Abschnitt 10 mit einem größeren Durchmesser aufweist. Der Hohlraum 8 nimmt ein schaltbares Ventil 11 auf, welches ein Verschlußstück 12 in Gestalt eines Kolbens aufweist, der in dem engeren Bohrungsabschnitt 9 geführt ist. In diesen engeren Bohrungsabschnitt 9 münden Einlasse 13 von Kanälen 24, die zu den Rückstoßöffnungen 4 hinführen. Der in den Bohrungsabschnitt 9 geführte Kolben 12 ist nun so in koaxialer Richtung des Düsenkörpers 1 verschieblich, das er in der in Figur 1 gezeigten Endlage diese mit den Rückstoßöffnungen 4 verbundenen Einlasse 13 freigibt und in der anderen, in Figur 2 dargestellten Endlage diese Einlasse 13 verschließt. Die Verschiebung des Kolbens 12, auf die nachstehend noch näher eingegangen werden wird, erfolgt durch Beaufschlagung der Kolbenrückseite 23, um die in Figur 1 gezeigte Offenlage für die Rückstoßöffnungen 4 einzunehmen.

Nach vorn hin geht der Hohlraum 8 im Inneren des Düsenkörpers 1 in eine koaxiale Kanalöffnung 14 über, in deren Bereich sich ein kegeliger Ventilsitz 15 befindet, gegen den sich der Kolben 12 mit seiner entsprechend konisch geformten Vorderseite 16 dicht anlegen kann. Die Kanalöffnung 14 gehört zu einem sich im vorderen Bereich des Düsenkörpers 1 koaxial erstreckenden Verbindungskanal 20, der über Radialkanäle 21 mit den Spülöffnungen 5 des rotierenden Düsenkranzes 6 in Verbindung steht. Verschließt der Kolben 12 die Kanalöffnung 14 durch Anlage mit seiner Vorderseite 16 am Ventilsitz 15, dann ist der Wasserdurchgang durch den Verbindungskanal 20 zu den Spülöffnungen 5 hin abgesperrt, was Figur 1 wiedergibt. Figur 2 zeigt dagegen die Offenstellung für die Spüldüsen 5, in welcher der Kolben 12 die Kanalöffnung 14 freigibt, zugleich sind dann in der entsprechend

- 8 - 4489

rückwärtigen Lage des Kolbens 12 die Einlasse 13 überdeckt, die über die Kanäle 24 mit den Rückstoßöffnungen 4 verbunden sind. Letztere Lage des Kolbens 12 zeigt Figur 2.

Damit über den Hohlraum 8 und den Verbindungskanal 20 Wasser zum Spülen bis zu den Spülöffnungen 5 des Düsenkörpers 1 hingelangen kann, hat der Kolben 12 eine koaxiale Bohrung 17, die an der Kolbenrückseite 23 offen ist. Es handelt sich um eine Sackbohrung, die entsprechend keine Öffnung an der Kolbenvorderseite 16 hat. Damit das die Bohrung 17 des Kolbens 12 durchdringende Wasser austreten kann, hat der Kolben in einem eingeschnürten Bereich Übertrittskanäle 18, die in einen Umgebungsraum 19 münden, der Teil des Hohlraums 8 ist. Dieser Umgebungsraum 19 und damit die Mündungen der Übertrittskanäle 18 liegen im Bereich des erweiterten Bohrungsabschnittes 10, so daß außen um den Kolben 12 herum ein Ringkanal besteht, der sich bei vom Ventilsitz 15 abgehobener Lage des Kolbens 12 bis zur Kanalöffnung 14 für den Verbindungskanal 20 hin erstreckt.

In dem koaxial zum Holhlraum 8 liegenden Verbindungskanal 20 ist eine Druckfeder 22 angeordnet, die sich einerseits am vorderen, geschlossenen Kanalende und andererseits an der Kolbenvorderseite 16 anstützt. Solange der Kolben 12 vom Druckwasser beaufschlagt ist, befindet er sich in seiner rückwärtigen Endlage, die der Offenlage der vorderen Spülöffnungen 5 entspricht, umgekehrt sind also in dieser Endlage die Einlasse 13 für die Rückstoßöffnungen 4 abgesperrt. Wird der Kolben nun an seiner Rückseite 23 und im Bereich seiner koaxialen Bohrung 17 mit Druckwasser plötzlich beaufschlagt, ist infolge des Strömungswiderstandes der Übertrittskanäle 18 der dynamische Überdruck an der resultierenden Rückseite des Kolbens 12 so groß, daß er entgegen der Kraft der Druckfeder 22 mit seiner Vorderseite 16 in den

Ventilsitz 15 gedrückt wird und dadurch die Kanalöffnung 14 verschließt. In dieser Position des Kolbens 12, die in Figur 1 dargestellt ist, sind die mit den Rückstoßöffnungen 4 verbundenen Einlasse 13 im Hohlraum 8 des Düsenkörpers 1 offen und die Rückstoßöffnungen 4 werden über die Kanäle 24 mit Druckwasser versorgt. Hierdurch kann sich der für den Vorschubbetrieb erforderliche Rückstoß am Düsenkörper 1 einstellen. Wird danach der Druckwasserzulauf unterbrochen oder der Druckwasserzulauf soweit verringert, daß aufgrund der Elastizitäten des gesamten Systems ein Druckabbau eintritt, ist die Druckfeder 22 in der Lage, den Kolben 12 nach rückwärts hin zu verschieben, wodurch die Einlasse 13 für die Rückstoßöffnungen 4 abgesperrt werden und der Wasserzulauf über die Kanalöffnung 14, den Verbindungskanal 20 und die Kanäle 21 zu den Spüldüsen 5 hin geöffnet wird. Danach wird der Wasserzulauf so eingestellt, daß auch unter Berücksichtigung des dynamischen Wasserdrucks der auf die Kolbenvorderseite 16 wirkende Wasserdruck in Ergänzung der Druckkraft durch die Druckfeder 2 2 der Kolben 12 in der in Figur 2 dargestellten vorderen Endlage gehalten wird, in der der Wasserweg zu den Spülöffnungen 5 und zu den Rückstoßvorrichtungen 4 abgesperrt bleibt.

Claims

PATENTANWÄLTE :..&iacgr; .:'.. ' ^.^3^^B _B ^/^_E ^&egr; _F^_D ^{TRASSE 20}

DIPL.- ING. BODO THIELKING telefon: ₍ob21) 6&Ogr;621

DIPL.- ING. OTTO ELBERTZHAGEN telefax: (0521) 178725

TELEX: 932059 anwlt d

POSTGIROKONTO HANNOVER (BLZ 25O1003O) 3091 93-302

_ T_ - ANWALTSAKTE: 4489

Datum: 22.02.1994/Hü

Schutzansprüche:

1. Kanalreinigungsdüse mit einem Körper (1), der nach hinten oder schräg nach hinten gerichtete Rückstoßöffnungen (4) sowie radial oder tangential gerichtete Spülöffnungen (5) und einen damit verbundenen, rückwärtigen Schlauchanschluß (3) für die Zuleitung von Druckwasser mittels eines über den Rückstoß mitziehbaren Schlauchs aufweist, dadurch gekennzeichnet,

daß im Düsenkörper (1) ein schaltbares Ventil (11) angeordnet ist, das alternierend die Verbindung des Schlauchanschlusses (3) zu den Spülöffnungen (5) oder die Verbindung des Schlauchanschlusses (3) zu den Rückstoßöffnungen (4) absperrt.
2. Kanalreinigungsdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß das Ventil (11) einen in einem entsprechenden Hohlraum (8) des Düsenkörpers (1), der mit dem Schlauchanschluß (3) verbunden ist, verschiebliches Verschlußstück (12) hat, welches in einer ersten Endlage zumindest eine mit den Spülöffnungen (5) verbundene, in den Hohlraum (8) mündende Kanalöffnung (14) und in einer zweiter Endlage zumindest einen mit den Rückstoßöffnungen (4) verbundenen, in den Hohlraum (8) mündenden Einlaß (13) überdeckt.
3. Kanalreinigungsdüse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

daß das Verschlußstück (12) über einen Hilfsantrieb verschiebbar ist.

- 2 - 4489
4. Kanalreinigungsduse nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,

daß das Verschlußstück (12) unmittelbar oder mittelbar über einen Druckpuls oder Unterdruckpuls des Druckwassers verschiebbar ist.
5. Kanalreinigungsdüse nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,

daß das Verschlußstück (12) in der Sperrstellung für die Rückstoßöffnungen (4) eine mono- oder bistabile Kipplage einnimmt, in die es über einen Druckpuls bzw. Unterdruckpuls des Druckwassers überführbar ist.
6. Kanalreinigungsdüse nach einem der Ansprüche 2 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,

daß das Verschlußstück (12) ein in einer den Hohlraum (8) umschließenden, gestuften Bohrung (9, 10) im Düsenkörper (1) angeordneter, rückseitig vom Druckwasser beaufschlagbarer Kolben ist, der im engeren Bohrungsabschnitt (9), in den der zumindest eine Einlaß (13) für die Rückstoßöffnungen (4) mündet, geführt ist und einen axialen, an der Kolbenrückseite (23) offenen Durchlaßkanal (17) mit radialen Übertrittskanälen (18) hat, die in den Umgebungsraum (19) des weiteren Bohrungsabschnitts (10) münden, wobei dieser weitere Bohrungsabschnitt (10) in einen an die vordere Kolbenstirnseite (16) angepaßten Ventilsitz (15), der die mit den Spülöffnungen (5) verbundene Kanalöffnung (14) umgibt, übergeht.
7. Kanalreinigungsdüse nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Kolben (12) in axialer, rückwärtiger Richtung von zumindest einer Feder (22) beaufschlagt ist.

- 3 - 4489
8. Kanalreinigungsdüse nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Feder (22) eine an der Kolbenstirnseite (16) anliegende Druckfeder ist, die in einem an den Ventilsitz (15) koaxial anschließenden Verbindungskanal (20) zu den Spülöffnungen (5) hin angeordnet ist.