EP0333859B1 - Device for cleaning pipelines - Google Patents
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- EP0333859B1 EP0333859B1 EP87907640A EP87907640A EP0333859B1 EP 0333859 B1 EP0333859 B1 EP 0333859B1 EP 87907640 A EP87907640 A EP 87907640A EP 87907640 A EP87907640 A EP 87907640A EP 0333859 B1 EP0333859 B1 EP 0333859B1
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- chamber
- piston
- compressed air
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B9/00—Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto
- B08B9/02—Cleaning pipes or tubes or systems of pipes or tubes
- B08B9/027—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages
- B08B9/04—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages using cleaning devices introduced into and moved along the pipes
- B08B9/049—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages using cleaning devices introduced into and moved along the pipes having self-contained propelling means for moving the cleaning devices along the pipes, i.e. self-propelled
- B08B9/0495—Nozzles propelled by fluid jets
Definitions
- the present invention relates to water supply and sewage discharge and relates to devices for cleaning pipelines.
- a device for cleaning pipelines in the housing of which an inlet chamber connected to a compressed air source, a pressure chamber serving to connect the pipeline and a piston are arranged on its longitudinal axis.
- the piston in the pressure chamber consists of two parts with different diameters, which are rigidly connected by a piston rod.
- the piston with the small diameter lies in the opening of a ball valve, which is located in the zone of a filter, which is attached behind the pressure chamber in the direction of movement of the compressed air flow.
- There is a spring on the piston rod which presses with one end on the piston with the large diameter and with the other end on the seat of the ball valve.
- the piston moves in the feed direction of the compressed air flow.
- the small piston comes out of the opening of the ball valve and thus reduces the resistance to the movement of the liquid through the opening of the ball valve, which accelerates the movement of the piston.
- the large piston exposes an opening in the housing of the pressure chamber, and the air enclosed in the pressure chamber explodes into the surrounding medium. Under the action of the spring and the hydrostatic pressure of the liquid, the piston returns to the starting position, with the balls of the valve the liquid flows through the filter under the piston and the process repeats itself.
- This device is mainly used for the treatment of the zone of water wells close to the mine and can also be used for cleaning pressure pipelines which convey liquids with an extremely low concentration of suspended substances, the device having to be forced to move along the surface to be cleaned.
- the pressure of the compressed air in the pressure chamber and consequently the characteristic values of the compressed air explosion are clearly determined by the spring force and the hydrostatic pressure of the liquid and cannot be regulated.
- the present invention has for its object to provide a device for cleaning pipelines, the construction of which automatically regulates the characteristics of the compressed air explosion, keeps the chambers clean, the independent movement of the device along the surface to be cleaned, the independence of the operating characteristics of the Device from the hydrostatic pressure of the liquid and the possibility of operating the device in a wide range of pressure values of the compressed air would ensure.
- two auxiliary chambers are provided in the housing in a device for cleaning pipes, in whose housing an inlet chamber connected to a compressed air source, a pressure chamber serving to connect the pipe and a piston are arranged on the longitudinal axis thereof are separated from each other by a piston equipped with a system for air extraction, of which the first chamber communicates with the surrounding medium and the second auxiliary chamber with the pressure chamber via a means for supplying air which is in a valve of the pressure chamber is executed, and is connected to the inlet chamber via a central channel, which is embodied in the piston, whose end face directed to the second auxiliary chamber is larger than the end face directed to the inlet chamber, but smaller than the end face directed to the second auxiliary chamber of an annular projection on the Ko lben, and in the housing from the side of the pressure chamber in the outlet zone of the compressed air there are continuous channels, the longitudinal axes of which coincide with the vector of the recoil force of the compressed air flow.
- the means for the air supply is formed by a longitudinal channel connected to the second auxiliary chamber and radial openings connected to the longitudinal channel and the pressure chamber.
- the system for air extraction of the piston represents channels which are arranged on the outer edge of the end face of the piston directed towards the inlet chamber and which connect the inlet chamber with an annular groove which is made on the outer surface of the piston and communicates with the surrounding medium through a continuous opening in the housing in the zone of the inlet chamber is connected under negative pressure in the second auxiliary chamber.
- the inlet chamber To reduce the damping effect of the air entering the inlet chamber, to extend the return time of the piston to the starting position and consequently to make better use of the volume of the pressure chamber, it is necessary for the inlet chamber to have a means for regulating the compressed air supply.
- a means for regulating the compressed air supply which has at least one longitudinal duct which is made in the end face of the housing in the zone of the inlet chamber and is connected to the compressed air source and at least one rigid on the face of the piston from the side of the Entrance chamber contains fixed rod, the longitudinal axis of which coincides with the axis of the longitudinal channel, which is closed by the rod when there is a negative pressure in the second auxiliary chamber.
- the means for regulating the compressed air supply is at least one channel which is carried out in the housing in the zone of the inlet chamber and through one end with the compressed air source and through the other end, which can be closed by the outer surface of the piston when negative pressure occurs in the second auxiliary chamber, is connected to the inlet chamber.
- the second auxiliary chamber can be designed in the form of a high-pressure hose.
- valve in the execution of the second auxiliary chamber in the form of a high-pressure hose enables the duration of the negative pressure in the pressure chamber to be extended, as a result of which the energy of the compressed air is better utilized.
- the means for air supply is formed by a channel connecting the second auxiliary chamber to the additional chamber and by longitudinal channels made in the annular projection which connect the additional chamber to the pressure chamber when the latter is filled with compressed air, a check valve being installed in each channel.
- Such a design of the means for the air supply is necessary to prevent the escape of compressed air from the pressure chamber into the second auxiliary chamber, which is in the form of a high-pressure hose.
- the valve To reduce the dampening effect of the compressed air in the additional chamber, i.e. To increase the response speed of the valve and consequently to intensify the compressed air explosion, the valve must be equipped with an air extraction system which has at least one duct on the outer edge of the end face of the valve facing the second auxiliary chamber, which is closed by the second auxiliary chamber and with the additional one Chamber is connected, and represents an annular groove which is carried out in the housing in the zone of the second auxiliary chamber and at negative pressure in the pressure chamber through a through opening in the valve with its channel and through in the housing in the zone of the second auxiliary chamber and each with through channels equipped with a safety valve are connected to the surrounding medium.
- an air extraction system which has at least one duct on the outer edge of the end face of the valve facing the second auxiliary chamber, which is closed by the second auxiliary chamber and with the additional one Chamber is connected, and represents an annular groove which is carried out in the housing in the zone of the second auxiliary chamber and at negative pressure in the pressure chamber through a through opening in the
- the device according to the invention for cleaning pipelines is used to clean pipelines of any purpose and containers, including industrial pipelines, through which liquids with a high concentration of suspended substances are passed.
- the inventive The device works in two modifications: one modification is primarily used for cleaning pipes that carry liquids with a moderate concentration of suspended substances, the other modification is primarily used for cleaning pipes through which liquids with a high concentration arrive suspended substances.
- the device according to the invention works in a wide range of pressure values of the compressed air from 3 to 20 MPa and thereby ensures the automatic regulation of the pressure of the compressed air in the pressure chamber.
- the independent movement of the device according to the invention enables the cleaning of pipelines of a relatively large length.
- the device according to the invention for cleaning pipelines destroys the fittings on the inner surfaces of the pipelines with the aid of pressure waves which are generated in the liquid by explosions of compressed air. It also works in a contaminated medium.
- the pressure waves generated by the compressed air explosion can destroy any hard fittings and thus restore the original, planned throughput.
- the device for cleaning pipelines contains a housing 1 (FIG. 1), on the longitudinal axis of which an inlet chamber 2, which is connected via a transition piece 3 to a compressed air source (not shown), a pressure chamber serving to connect to the pipeline (not shown) 4 and a piston 5 are arranged.
- a housing 1 In the housing 1 there are two auxiliary chambers between the inlet chamber 2 and the pressure chamber 4 6, 7 are provided, which are separated from one another by the piston 5, the diameter of which changes along the length of the piston 5.
- the end face 8 (FIG. 2) of the piston 5 facing the second auxiliary chamber 7 (FIG. 1) is larger than the end face 9 (FIG. 2) facing the inlet chamber 2 (FIG. 1), but smaller than the end face 10 (FIG 2) of the annular projection 11 on the piston 5, which is directed towards the second auxiliary chamber 7 (FIG. 1).
- the piston 5 has a central channel 12 which connects the inlet chamber 2 to the second auxiliary chamber 7.
- the first auxiliary chamber 6 is in constant communication with the surrounding medium through through openings 13 made in the housing 1.
- a valve 14 is located in the housing 1 in the zone of the pressure chamber 4.
- the valve 14 consists of a valve disk 15, a valve spindle 16 and a shaft 17.
- the second auxiliary chamber 7 is connected to the pressure chamber via a means for the air supply, which is carried out in the valve 14.
- the means for the air supply is formed by a longitudinal channel 18 and radial openings 19.
- the longitudinal channel 18 is carried out in the plate 15 and the spindle 16 of the valve 14 and connected to the second auxiliary chamber 7.
- the radial openings 19 connect the longitudinal channel 18 to the pressure chamber 4.
- the piston has a system for air extraction, which consists of channels 20 (Fig. 2) and an annular groove 21 which is formed on the outer surface of the piston 5.
- the channels 20 (FIGS. 2, 3) lie on the outer edge of the end face 9 of the piston 5 and connect the annular groove 21 to the inlet chamber 2 (FIG. 1). If the annular groove 21 with in the housing 1 coincides in the zone of the inlet chamber 2 through openings 22, the inlet chamber 2 can communicate with the surrounding medium.
- the inlet chamber 2 has a means for regulating the compressed air supply, which can be carried out in different variants.
- the means for regulating the compressed air supply consists of at least one longitudinal duct 23 (FIG. 4) and at least one in the housing 1 in the zone of the inlet chamber 2 a rod 24 fixed rigidly to the end face 9 of the piston 5 on the part of the inlet chamber 2.
- two rods 24 and two longitudinal channels 23 have been used.
- One end of each longitudinal channel 23 is connected to the compressed air source (not shown) via the transition piece 3.
- the other end of each channel 23 communicates with the inlet chamber 2.
- two guide rods 25 are attached to the end face 9 of the piston 5 on the part of the inlet chamber 2.
- a means for regulating the compressed air supply which comprises at least one duct 26 in the housing 1 in the zone of the inlet chamber 2 (FIG. 5 ) consists.
- One end of the channel 26 is connected to the compressed air source (not shown) via the transition piece 3 and the other end is connected to the inlet chamber 2.
- four or six channels 26 are provided. In our variant according to the invention, four channels 26 have been used.
- the pressure chamber 4 (FIG. 1) is connected to the pipeline (not shown) by continuous channels 27 which are embodied in the head piece 28 of the housing 1.
- the longitudinal axis of each continuous channel 27 coincides with the vector of the recoil force of the compressed air flow.
- the second auxiliary chamber 7 is designed in the form of a high-pressure hose 29 (FIG. 6).
- Such a construction of the second auxiliary chamber 7 (FIG. 1) makes it necessary to change the construction of the valve 14.
- the means for the air supply in the present specific embodiment variant of the valve 14 consists of a channel 32 (FIG. 7) executed in the plate 15 of the valve 14 and connecting the high pressure hose 29 with the additional chamber 31 and longitudinal channels 33 executed in the annular projection 30 connect the additional chamber 31 to the pressure chamber 4 when filling the latter with compressed air.
- a check valve 34 is installed in each longitudinal channel 33.
- the valve 14 has a system for air extraction, which is closed from the side of the high-pressure hose 29 and connected to the additional chamber 31 from at least one channel 35, which is provided on the outer edge of the end face 36 of the valve 14 directed towards the high-pressure hose 29, and an annular groove 37 exists.
- the annular groove 37 is carried out in the housing 1 in the zone of the high-pressure hose 29.
- the annular groove 37 is connected to the channel 35 through the through opening 38 in the plate 15 of the valve 14.
- the annular groove 37 is connected to the surrounding medium by the continuous channels 39 in the zone 1 of the high-pressure hose 29.
- a safety valve 40 is installed in each continuous channel 39.
- the device according to the invention for cleaning pipelines functions as follows.
- the first embodiment variant of the means for regulating the compressed air supply described above is used, i.e. the compressed air passes through the transition piece 3 (FIG. 4) and through the longitudinal channels 23 into the inlet chamber 2.
- the second embodiment of regulating the compressed air supply is used.
- the compressed air comes from the compressed air source (not shown) via the transition piece 3 (FIG. 5) through the channels 26 and the axial opening 41 into the inlet chamber 2.
- the pressure of the compressed air on the end face 9 pushes the piston 5 against the seat 42 of the housing 1.
- the compressed air flows from the inlet chamber 2 (FIG. 1) through the central channel 12 of the piston 5 into the second auxiliary chamber 7, from which it flows through the longitudinal channel 18 of the valve 14 and the radial openings 19 in the valve spindle 16 into the pressure chamber 4 reached.
- the speed of the piston 5 (its rapid action is also increased by the system of air extraction in the piston and the system of regulation of the compressed air supply.
- the system of regulating the compressed air supply reduces the passage cross section for the compressed air supply from the compressed air source (not shown) into the inlet chamber 2 when the piston 5 moves towards the inlet chamber 2, whereby the influence of the damping of the piston 5 is also reduced.
- the longitudinal channels 23 are closed by the rods 24, while according to the second variant the channels 26 are closed by the fuselage of the piston 5.
- the piston 5 moves slowly in the direction of the second auxiliary chamber 7 under the influence of the pressure of the compressed air entering through the reduced passage cross section the passage cross section of the channels 26 (FIG. 5) is exposed according to the second embodiment of the means for regulating the compressed air supply, the speed of the piston 5 increases in the direction of the second auxiliary chamber 7 (FIG. 1), the piston 5 passing through the openings 43 and 22 closes. The pressure of the compressed air in the second auxiliary chamber 7 then rises, causing the valve 14 to move against the stop of the valve stem 17 against the seat 45 of the head piece 28 of the housing 1, and the operating cycle of the device starts again.
- a pipeline which carries liquids with a high concentration of suspended substances
- another embodiment variant of the second auxiliary chamber 7 is used, namely in the form of a high-pressure hose 29 (FIG. 6).
- the compressed air passes through the high-pressure hose 29 via the channel 32 (FIG. 7) in the plate 15 of the valve 14 into the additional chamber 31 and then through the check valves 34 into the longitudinal channels made in the annular projection 30 on the plate of the valve 14 33 into the pressure chamber 4.
- the check valves 34 prevent the air from escaping from the pressure chamber 4 into the additional chamber 31.
- the duration of the movement of the valve 14 in the direction of the pressure chamber 4 is considerably greater than the duration of the movement of the valve 14 in the direction of the high-pressure hose 29.
- the reason for this is that the end face 36 of the plate 15 of the valve 14 on the part of the pressure chamber 4 is larger than the end face of the plate 15 of the valve facing the high-pressure hose 29.
- the safety valves 40 installed in the continuous channels 39 protect the air extraction system from contamination.
- the device moves along the surface of the pipeline to be cleaned under the action of the recoil force generated by the air jets emerging from the continuous channels 27 (FIG. 8).
- the frequency of the "explosions" is regulated by selecting the passage cross section of the central channel 12 of the piston 5.
- the present invention can be most conveniently used for cleaning industrial pipelines that are used to transport liquids with a high concentration of suspended matter.
- the present invention can be used to clean various containers such as e.g. Intake chambers of pumping stations, pools of cooling towers, sedimentation tanks, etc.
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Wasserversorgung und Abwasserableitung und betrifft Vorrichtungen zum Reinigen von Rohrleitungen.The present invention relates to water supply and sewage discharge and relates to devices for cleaning pipelines.
Es ist eine Vorrichtung zum Reinigen von Rohrleitungen bekannt (SU, A, 173678), in deren Gehäuse auf dessen Längsachse eine mit einer Druckluftquelle verbundene Eintrittskammer, eine der Verbindung mit der Rohrleitung dienende Druckkammer und ein Kolben angeordnet sind. Der in der Druckkammer angebrachte Kolben besteht aus zwei Teilen mit unterschiedlichem Durchmesser, die durch eine Kolbenstange starr verbunden sind. Der Kolben mit dem kleinen Durchmesser liegt in der Öffnung eines Kugelventils, das sich in der Zone eines Filters befindet, der hinter der Druckkammer in Bewegungsrichtung des Druckluftstroms angebracht ist. An der Kolbenstange befindet sich eine Feder, die mit einem Ende auf den Kolben mit dem grossen Durchmesser und mit dem anderen Ende auf den Sitz des Kugelventils drückt.A device for cleaning pipelines is known (SU, A, 173678), in the housing of which an inlet chamber connected to a compressed air source, a pressure chamber serving to connect the pipeline and a piston are arranged on its longitudinal axis. The piston in the pressure chamber consists of two parts with different diameters, which are rigidly connected by a piston rod. The piston with the small diameter lies in the opening of a ball valve, which is located in the zone of a filter, which is attached behind the pressure chamber in the direction of movement of the compressed air flow. There is a spring on the piston rod, which presses with one end on the piston with the large diameter and with the other end on the seat of the ball valve.
Unter Einwirkung des Luftdrucks in der Druckkammer bewegt sich der Kolben in Zuführungsrichtung des Druckluftstroms. Dabei tritt der kleine Kolben aus der Öffnung des Kugelventils heraus und verringert somit den Widerstand bei der Bewegung der Flüssigkeit durch die Öffnung des Kugelventils, wodurch die Bewegung des Kolbens beschleunigt wird. Der grosse Kolben legt eine im Gehäuse der Druckkammer befindliche Öffnung frei, und die in der Druckkammer eingeschlossene Luft tritt explosionsartig in das umgebende Medium. Unter Einwirkung der Feder und des hydrostatischen Drucks der Flüssigkeit kehrt der Kolben in die Ausgangslage zurück, wobei die Kugeln des Ventils angehohen werden, die Flüssigkeit strömt durch den Filter unter den Kolben, und der Prozess wiederholt sich.Under the influence of the air pressure in the pressure chamber, the piston moves in the feed direction of the compressed air flow. The small piston comes out of the opening of the ball valve and thus reduces the resistance to the movement of the liquid through the opening of the ball valve, which accelerates the movement of the piston. The large piston exposes an opening in the housing of the pressure chamber, and the air enclosed in the pressure chamber explodes into the surrounding medium. Under the action of the spring and the hydrostatic pressure of the liquid, the piston returns to the starting position, with the balls of the valve the liquid flows through the filter under the piston and the process repeats itself.
Diese Vorrichtung wird hauptsächlich zur Behandlung der abbaustossnahen Zone von Wasserbohrungen verwendet und kann auch zum Reinigen von Druckrohrleitungen verwendet werden, die Flüssigkeiten mit einer äusserst geringen Konzentration an schwebenden Stoffen befördern, wobei die Vorrichtung an der zu reinigenden Oberfläche entlang zwangsbewegt werden muss. Der Druck der Druckluft in der Druckkammer und folglich die Kennwerte der Druckluftexplosion werden eindeutig durch die Federkraft und den hydrostatischen Druck der Flüssigkeit bestimmt und können nicht reguliert werden.This device is mainly used for the treatment of the zone of water wells close to the mine and can also be used for cleaning pressure pipelines which convey liquids with an extremely low concentration of suspended substances, the device having to be forced to move along the surface to be cleaned. The pressure of the compressed air in the pressure chamber and consequently the characteristic values of the compressed air explosion are clearly determined by the spring force and the hydrostatic pressure of the liquid and cannot be regulated.
Diese Vorrichtung zum Reinigen von Rohrleitungen kann aus folgenden Gründen nicht zum Reinigen beliebiger Rohrleitungen eingesetzt werden:
- ― Die Verwendung einer Feder bei hoher dynamischer Belastung der beweglichen Teile begrenzt die Betriebszeit der bekannten Vorrichtung und verändert ihre Betriebskennwerte;
- ― der Einsatz der bekannten Vorrichtung zum Reinigen von Rohrleitungen der Brauch- und Betriebswasserableitung ist nicht möglich, weil in ihnen kein hydrostatischer Überdruck herrscht;
- ― durch die Verwendung eines Filters und eines Kugelventils kann die bekannte Vorrichtung nicht zum Reinigen von Rohrleitungen verwendet werden, die Flüssigkeiten mit einer hohen Konzentration an schwebenden Stoffen befördern;
- ― durch den Umstand, dass sich diese Vorrichtung nicht selbständig bewegt, kann sie nicht zum Reinigen von Rohrleitungen benutzt werden, durch deren zu reinigende Abschnitte kein Seil gezogen werden kann.
- - The use of a spring with high dynamic loading of the moving parts limits the operating time of the known device and changes its operating characteristics;
- - The use of the known device for cleaning pipes of the service and process water drainage is not possible because there is no hydrostatic overpressure;
- - By using a filter and a ball valve, the known device can not be used for cleaning pipes that carry liquids with a high concentration of suspended matter;
- - Due to the fact that this device does not move independently, it cannot be used to clean pipelines through whose sections to be cleaned no rope can be pulled.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Reinigen von Rohrleitungen zu schaffen, deren konstruktive Ausführung die automatische Regulierung der Kennwerte der Druckluftexplosion, die Reinhaltung der Kammern, die selbständige Bewegung der Vorrichtung an der zu reinigenden Oberfläche entlang, die Unabhängigkeit der Betriebskennwerte der Vorrichtung vom hydrostatischen Druck der Flüssigkeit und die Möglichkeit des Betriebs der Vorrichtung in einem weiten Bereich der Druckwerte der Druckluft gewährleisten würde.The present invention has for its object to provide a device for cleaning pipelines, the construction of which automatically regulates the characteristics of the compressed air explosion, keeps the chambers clean, the independent movement of the device along the surface to be cleaned, the independence of the operating characteristics of the Device from the hydrostatic pressure of the liquid and the possibility of operating the device in a wide range of pressure values of the compressed air would ensure.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass in einer Vorrichtung zum Reinigen von Rohrleitungen, in deren Gehäuse auf dessen Längsachse eine mit einer Druckluftquelle verbundene Eintrittskammer, eine der Verbindung mit der Rohrleitung dienende Druckkammer und ein Kolben angeordnet sind, gemäss der Erfindung im Gehäuse zwei Hilfskammern vorgesehen sind, die durch einen mit einem System zur Luftabsaugung ausgerüsteten Kolben voneinander getrennt sind, von denen die erste Kammer mit dem umgebenden Medium in Verbindung steht und die zweite Hilfskammer mit der Druckkammer über ein Mittel für die Zuführung von Luft, das in einem Ventil der Druckkammer ausgeführt ist, und mit der Eintrittskammer über einen zentralen Kanal verbunden ist, der im Kolben ausgeführt ist, dessen zur zweiten Hilfskammer gerichtete Stirnfläche grösser als die zur Eintrittskammer gerichtete Stirnfläche, aber kleiner als die zur zweiten Hilfskammer gerichtete Stirnfläche eines ringförmigen Vorsprungs am Kolben ist, und im Gehäuse von seiten der Druckkammer in der Austrittszone der Druckluft durchgehende Kanäle ausgeführt sind, deren Längsachsen mit dem Vektor der Rückstosskraft des Druckluftstroms zusammenfallen.This object is achieved in that, according to the invention, two auxiliary chambers are provided in the housing in a device for cleaning pipes, in whose housing an inlet chamber connected to a compressed air source, a pressure chamber serving to connect the pipe and a piston are arranged on the longitudinal axis thereof are separated from each other by a piston equipped with a system for air extraction, of which the first chamber communicates with the surrounding medium and the second auxiliary chamber with the pressure chamber via a means for supplying air which is in a valve of the pressure chamber is executed, and is connected to the inlet chamber via a central channel, which is embodied in the piston, whose end face directed to the second auxiliary chamber is larger than the end face directed to the inlet chamber, but smaller than the end face directed to the second auxiliary chamber of an annular projection on the Ko lben, and in the housing from the side of the pressure chamber in the outlet zone of the compressed air there are continuous channels, the longitudinal axes of which coincide with the vector of the recoil force of the compressed air flow.
Zur Gewährleistung des rechtzeitigen Füllens der Druckkammer mit Druckluft bis zum vorgegebenen Druck wird das Mittel für die Luftzuführung von einem mit der zweiten Hilfskammer verbundenen Längskanal und mit dem Längskanal und der Druckkammer verbundenen radialen Öffnungen gebildet.To ensure the timely filling of the pressure chamber with compressed air up to the predetermined pressure, the means for the air supply is formed by a longitudinal channel connected to the second auxiliary chamber and radial openings connected to the longitudinal channel and the pressure chamber.
Es ist zweckmässig, dass das System zur Luftabsaugung des Kolbens Kanäle darstellt, die am Aussenrand der zur Eintrittskammer gerichteten Stirnfläche des Kolbens angeordnet sind und die die Eintrittskammer mit einer ringförmigen Rille verbinden, die an der Aussenfläche des Kolbens ausgeführt und mit dem umgebenden Medium durch eine durchgehende, im Gehäuse in der Zone der Eintrittskammer ausgeführte Öffnung bei Unterdruck in der zweiten Hilfskammer verbunden ist.It is expedient that the system for air extraction of the piston represents channels which are arranged on the outer edge of the end face of the piston directed towards the inlet chamber and which connect the inlet chamber with an annular groove which is made on the outer surface of the piston and communicates with the surrounding medium through a continuous opening in the housing in the zone of the inlet chamber is connected under negative pressure in the second auxiliary chamber.
Solch eine konstruktive Ausführung des Luftabsaugungssystems des Kolbens verringert den Einfluss der Dämpfung des Kolbens in der Eintrittskammer und erhöht dessen Schnelligkeit.Such a design of the piston air extraction system reduces the influence of the piston damping in the inlet chamber and increases its speed.
Zur Verringerung der dämpfenden Wirkung der in die Eintrittskammer gelangenden Luft, zur Verlängerung der Rücklaufzeit des Kolbens in die Ausgangslage und folglich zur besseren Ausnutzung des Volumens der Druckkammer ist es notwendig, dass die Eintrittskammer ein Mittel zur Regulierung der Druckluftzuführung hat.To reduce the damping effect of the air entering the inlet chamber, to extend the return time of the piston to the starting position and consequently to make better use of the volume of the pressure chamber, it is necessary for the inlet chamber to have a means for regulating the compressed air supply.
Wenn die Vorrichtung zur Reinigung von Rohrleitungen bei einem geringen Druck der Druckluft betrieben wird, ist es zweckmässig ein Mittel zur Regulierung der Druckluftzuführung zu verwenden, das wenigstens einen in der Stirnfläche des Gehäuse in der Zone der Eintrittskammer ausgeführten und mit der Druckluftquelle verbundenen Längskanal und wenigstens einen starr an der Stirnfläche des Kolbens von seiten der Eintrittskammer befestigten Stab enthält, dessen Längsachse mit der Achse des Längskanals zusammenfällt, der vom Stab verschlossen wird, wenn ein Unterdruck in der zweiten Hilfskammer herrscht.If the device for cleaning pipelines is operated at a low pressure of the compressed air, it is expedient to use a means for regulating the compressed air supply, which has at least one longitudinal duct which is made in the end face of the housing in the zone of the inlet chamber and is connected to the compressed air source and at least one rigid on the face of the piston from the side of the Entrance chamber contains fixed rod, the longitudinal axis of which coincides with the axis of the longitudinal channel, which is closed by the rod when there is a negative pressure in the second auxiliary chamber.
Beim Betrieb der Vorrichtung zum Reinigen von Rohrleitungen in einem weiten Druckbereich der Druckluft ist es zweckmässig, dass das Mittel zum Regulieren der Druckluftzufuhr wenigstens einen Kanal darstellt, der im Gehäuse in der Zone der Eintrittskammer ausgeführt und durch das eine Ende mit der Druckluftquelle und durch das andere, durch die Aussenfläche des Kolbens bei der Entstehung von Unterdruck in der zweiten Hilfskammer verschliessbare Ende mit der Eintrittskammer verbunden ist.When operating the device for cleaning pipelines in a wide pressure range of the compressed air, it is expedient that the means for regulating the compressed air supply is at least one channel which is carried out in the housing in the zone of the inlet chamber and through one end with the compressed air source and through the other end, which can be closed by the outer surface of the piston when negative pressure occurs in the second auxiliary chamber, is connected to the inlet chamber.
Die zweite Hilfskammer kann in Form eines Hochdruckschlauchs ausgeführt werden.The second auxiliary chamber can be designed in the form of a high-pressure hose.
Das ermöglicht die Anwendung der vorliegenden Erfindung zum Reinigen von Rohrleitungen, die Flüssigkeiten mit einer hohen Konzentration an schwebenden Stoffen befördern, auf Grund des Umstands, dass der Teil des Gehäuses mit einer grossen Anzahl durchgehender Öffnungen, der die Eintrittskammer und die erste Hilfskammer mit dem in ihnen befindlichen Kolben umfasst, ausserhalb der zu reinigenden Rohrleitung aufgestellt werden kann.This enables the use of the present invention for cleaning pipelines which carry liquids with a high concentration of suspended substances, due to the fact that the part of the housing with a large number of through openings, which the inlet chamber and the first auxiliary chamber with the in includes pistons located outside of the pipeline to be cleaned.
Es ist notwendig, dass am Ventil in der Zone der zweiten Hilfskammer ein ringförmiger Vorsprung ausgeführt wird, der zwischen der zweiten Hilfskammer und der Druckkammer eine zusätzliche Kammer bildet.It is necessary that an annular projection is formed on the valve in the zone of the second auxiliary chamber which forms an additional chamber between the second auxiliary chamber and the pressure chamber.
Solch eine konstruktive Ausführung des Ventils bei der Ausführung der zweiten Hilfskammer in Form eines Hochdruckschlauchs ermöglicht eine Verlängerung der Zeitdauer des Unterdruck in der Druckkammer, wodurch die Energie der Druckluft besser ausgenutzt wird.Such a design of the valve in the execution of the second auxiliary chamber in the form of a high-pressure hose enables the duration of the negative pressure in the pressure chamber to be extended, as a result of which the energy of the compressed air is better utilized.
Es ist zweckmässig, dass das Mittel für die Luftzuführung von einem die zweite Hilfskammer mit der zusätzlichen Kammer verbindenden Kanal und von in dem ringförmigen Vorsprung ausgeführten Längskanälen gebildet wird, die die zusätzliche Kammer mit der Druckkammer verbinden, wenn die letztere mit Druckluft gefüllt wird, wobei in jedem Kanal ein Rückschlagventil installiert ist.It is expedient that the means for air supply is formed by a channel connecting the second auxiliary chamber to the additional chamber and by longitudinal channels made in the annular projection which connect the additional chamber to the pressure chamber when the latter is filled with compressed air, a check valve being installed in each channel.
Solch eine konstruktive Ausführung des Mittels für die Luftzuführung ist notwendig zur Vermeidung des Entweichens von Druckluft aus der Druckkammer in die in Form eines Hochdruckschlauchs ausgeführte zweite Hilfkammer.Such a design of the means for the air supply is necessary to prevent the escape of compressed air from the pressure chamber into the second auxiliary chamber, which is in the form of a high-pressure hose.
Zur Verringerung der dämpfenden Wirkung der Druckluft in der zusätzlichen Kammer, d.h. zur Erhöhung der Ansprechgeschwindigkeit des Ventils und folglich zur Verstärkung der Druckluftexplosion muss das Ventil mit einem System zur Luftabsaugung ausgerüstet werden, das wenigstens einen am Aussenrand der zur zweiten Hilfskammer gerichteten Stirnfläche des Ventils ausgeführten Kanal, der von seiten der zweiten Hilfskammer geschlossen und mit der zusätzlichen Kammer verbunden ist, und eine ringförmige Rille darstellt, die im Gehäuse in der Zone der zweiten Hilfskammer ausgeführt ist und bei Unterdruck in der Druckkammer durch eine durchgehende Öffnung im Ventil mit dessen Kanal und durch im Gehäuse in der Zone der zweiten Hilfskammer ausgeführte und mit je einem Sicherheitsventil ausgerüstete durchgehende Kanäle mit dem umgebenden Medium in Verbindung steht.To reduce the dampening effect of the compressed air in the additional chamber, i.e. To increase the response speed of the valve and consequently to intensify the compressed air explosion, the valve must be equipped with an air extraction system which has at least one duct on the outer edge of the end face of the valve facing the second auxiliary chamber, which is closed by the second auxiliary chamber and with the additional one Chamber is connected, and represents an annular groove which is carried out in the housing in the zone of the second auxiliary chamber and at negative pressure in the pressure chamber through a through opening in the valve with its channel and through in the housing in the zone of the second auxiliary chamber and each with through channels equipped with a safety valve are connected to the surrounding medium.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung zum Reinigen von Rohrleitungen dient der Reinigung von Rohrleitungen einer beliebigen Zweckbestimmung und von Behältern, u.a. auch von Industrierohrleitungen, durch die Flüssigkeiten mit einer hohen Konzentration an schwebenden Stoffen geleitet werden. Dabei kann die erfindungsgemässe Vorrichtung in zwei Modifikationen funktionieren: Eine Modifikation wird vor allem für die Reinigung von Rohrleitungen verwendet, die Flüssigkeiten mit einer mässigen Konzentration an schwebenden Stoffen befördern, die andere Modifikation kommt vorrangig bei der Reinigung von Rohrleitungen zum Einsatz, durch die Flüssigkeiten mit einer hohen Konzentration an schwebenden Stoffen geleitet werden. Die erfindungsgemässe Vorrichtung funktioniert in einem weiten Bereich der Druckwerte der Druckluft von 3 bis 20 MPa und gewährleistet dabei die automatische Regulierung des Drucks der Druckluft in der Druckkammer. Ausserdem ermöglicht die selbständige Bewegung der erfindungsgemässen Vorrichtung die Reinigung von Rohrleitungen einer verhältnismässig grossen Länge. Die erfindungsgemässe Vorrichtung zum Reinigen von Rohrleitungen zerstört die Beschläge auf den Innenflächen der Rohrleitungen mit Hilfe von Druckwellen, die in der Flüssigkeit durch Druckluftexplosionen erzeugt werden. Sie funktioniert ebenfalls in verunreinigtem Medium. Die bei der Druckluftexplosion erzeugten Druckwellen können beliebig harte Beschläge zerstören und somit die ursprüngliche, projektierte Durchsatzleistung wiederherstellen.The device according to the invention for cleaning pipelines is used to clean pipelines of any purpose and containers, including industrial pipelines, through which liquids with a high concentration of suspended substances are passed. The inventive The device works in two modifications: one modification is primarily used for cleaning pipes that carry liquids with a moderate concentration of suspended substances, the other modification is primarily used for cleaning pipes through which liquids with a high concentration arrive suspended substances. The device according to the invention works in a wide range of pressure values of the compressed air from 3 to 20 MPa and thereby ensures the automatic regulation of the pressure of the compressed air in the pressure chamber. In addition, the independent movement of the device according to the invention enables the cleaning of pipelines of a relatively large length. The device according to the invention for cleaning pipelines destroys the fittings on the inner surfaces of the pipelines with the aid of pressure waves which are generated in the liquid by explosions of compressed air. It also works in a contaminated medium. The pressure waves generated by the compressed air explosion can destroy any hard fittings and thus restore the original, planned throughput.
Im folgenden wird ein konkretes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zum Reinigen von Rohrleitungen mit Hinweisen auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, und zwar zeigt:
- Fig. 1 einen Längsschnitt einer erfindungsgemässen Vorrichtung zum Reinigen von Rohrleitungen in dem Augenblick, wenn die Kammern der Vorrichtung mit Druckluft gefüllt werden;
- Fig. 2 einen Kolben der erfindungsgemässen Vorrichtung zum Reinigen von Rohrleitungen in vergrössertem Massstab;
- Fig. 3 die Ansicht in der Pfeilrichtung A in Fig. 2;
- Fig. 4 einen Teil der erfindungsgemässen Vorrichtung zum Reinigen von Rohrleitungen mit einem Mittel zum Regulieren der Luftzufuhr, in vergrössertem Massstab;
- Fig. 5 einen Teil der erfindungsgemässen Vorrichtung zum Reinigen von Rohrleitungen mit einem Mittel zum Regulieren der Luftzufuhr, in vergrössertem Massstab;
- Fig. 6 einen Längsschnitt der erfindungsgemässen Vorrichtung zum Reinigen von Rohrleitungen, in der die zweite Hilfskammer in Form eines Hochdruckschlauchs ausgeführt ist;
- Fig. 7 einen Teil der erfindungsgemässen Vorrichtung zum Reinigen von Rohrleitungen mit einem Luftabsaugungssystem des Ventils bei der Ausführung der zweiten Hilfskammer in Form eines Hochdruckschlauchs, in vergrössertem Massstab;
- Fig. 8 einen Längsschnitt der erfindungsgemässen Vorrichtung zum Reinigen vor Rohrleitungen, wenn in der zweiten Hilfskammer und in der Druckkammer ein Unterdruck herrscht;
- Fig. 9 den Schnitt gemäss der Linie IX--IX in Fig. 8.
- Figure 1 is a longitudinal section of an inventive device for cleaning pipelines at the moment when the chambers of the device are filled with compressed air.
- Fig. 2 shows a piston of the device according to the invention for cleaning pipelines on an enlarged scale Scale;
- 3 shows the view in the direction of arrow A in FIG. 2;
- 4 shows part of the device according to the invention for cleaning pipelines with a means for regulating the air supply, on an enlarged scale;
- 5 shows part of the device according to the invention for cleaning pipelines with a means for regulating the air supply, on an enlarged scale;
- 6 shows a longitudinal section of the device according to the invention for cleaning pipelines, in which the second auxiliary chamber is designed in the form of a high-pressure hose;
- 7 shows part of the device according to the invention for cleaning pipelines with an air extraction system of the valve when the second auxiliary chamber is designed in the form of a high-pressure hose, on an enlarged scale;
- 8 shows a longitudinal section of the device according to the invention for cleaning in front of pipes when there is a negative pressure in the second auxiliary chamber and in the pressure chamber;
- 9 shows the section along the line IX - IX in FIG. 8.
Die Vorrichtung zum Reinigen von Rohrleitungen enthält ein Gehäuse 1 (Fig. 1), auf dessen Längsachse eine Eintrittskammer 2, die über ein Übergangsstück 3 mit einer Druckluftquelle (nicht abgebildet) verbunden ist, eine der Verbindung mit der Rohrleitung (nicht abgebildet) dienende Druckkammer 4 und ein Kolben 5 angeordnet sind. Im Gehäuse 1 sind zwischen der Eintrittskammer 2 und der Druckkammer 4 zwei Hilfskammern 6, 7 vorgesehen, die voneinander durch den Kolben 5 getrennt sind, dessen Durchmesser sich auf der Länge des Kolbens 5 ändert.The device for cleaning pipelines contains a housing 1 (FIG. 1), on the longitudinal axis of which an
Die zur zweiten Hilfskammer 7 (Fig. 1) gerichtete Stirnfläche 8 (Fig. 2) des Kolbens 5 ist grösser als die zur Eintrittskammer 2 (Fig. 1) gerichtete Stirnfläche 9 (Fig. 2), aber kleiner als die Stirnfläche 10 (Fig. 2) des ringförmigen Vorsprungs 11 am Kolben 5, die zur zweiten Hilfskammer 7 (Fig. 1) hin gerichtet ist.The end face 8 (FIG. 2) of the
Der Kolben 5 hat einen zentralen Kanal 12, der die Eintrittskammer 2 mit der zweiten Hilfskammer 7 verbindet. Die erste Hilfskammer 6 steht ständig mit dem umgebenden Medium durch im Gehäuse 1 ausgeführte durchgehende Öffnungen 13 in Verbindung.The
Im Gehäuse 1 befindet sich in der Zone der Druckkammer 4 ein Ventil 14. Das Ventil 14 besteht aus einem Ventilteller 15, einer Ventilspindel 16 und einem Schaft 17.A
Die zweite Hilfskammer 7 ist mit der Druckkammer über ein Mittel für die Luftzuführung verbunden, das im Ventil 14 ausgeführt ist.The second
Das Mittel für die Luftzuführung wird von einem Längskanal 18 und radialen Öffnungen 19 gebildet. Der Längskanal 18 ist in dem Teller 15 und der Spindel 16 des Ventils 14 ausgeführt und mit der zweiten Hilfskammer 7 verbunden. Die radialen Öffnungen 19 verbinden den Längskanal 18 mit der Druckkammer 4.The means for the air supply is formed by a
Der Kolben hat ein System zur Luftabsaugung, das aus Kanälen 20 (Fig. 2) und einer ringförmigen Rille 21 besteht, die an der Aussenfläche des Kolbens 5 ausgeführt ist. Die Kanäle 20 (Fig. 2, 3) liegen am Aussenrand der Stirnfläche 9 des Kolbens 5 und verbinden die ringförmige Rille 21 mit der Eintrittskammer 2 (Fig. 1). Wenn die ringförmige Rille 21 mit im Gehäuse 1 in der Zone der Eintrittskammer 2 ausgeführten durchgehenden Öffnungen 22 zusammenfällt, kann die Eintrittskammer 2 mit dem umgebenden Medium in Verbindung treten.The piston has a system for air extraction, which consists of channels 20 (Fig. 2) and an
Die Eintrittskammer 2 hat ein Mittel zum Regulieren der Druckluftfuhr, das in verschiedenen Varianten ausgeführt werden kann.The
In den Fällen, wenn die erfindungsgemässe Vorrichtung zum Reinigen von Rohrleitungen bei einem geringen Druck der Druckluft betrieben wird, besteht das Mittel zum Regulieren der Druckluftzufuhr aus wenigstens einem im Gehäuse 1 in der Zone der Eintrittskammer 2 ausgeführten Längskanal 23 (Fig. 4) und wenigstens einem starr an der Stirnfläche 9 des Kolbens 5 von seiten der Eintrittskammer 2 befestigten Stab 24. In der erfindungsgemässen Ausführungsvariante des Mittels zum Regulieren der Druckluftzufuhr sind zwei Stäbe 24 und zwei Längskanäle 23 verwendet worden. Ein Ende jedes Längskanals 23 ist über das Übergangsstück 3 mit der Druckluftquelle (nicht abgebildet) verbunden. Das andere Ende jedes Kanals 23 steht mit der Eintrittskammer 2 in Verbindungen. Zur Einhaltung der Koaxialität der Stäbe 24 und der Längskanäle 23 sind an der Stirnfläche 9 des Kolbens 5 von seiten der Eintrittskammer 2 zwei Führungsstäbe 25 angebracht.In the cases when the device according to the invention for cleaning pipelines is operated at a low pressure of the compressed air, the means for regulating the compressed air supply consists of at least one longitudinal duct 23 (FIG. 4) and at least one in the
Beim Betrieb der erfindungsgemässen Vorrichtung zum Reinigen von Rohrleitungen in einem weiten Bereich der Druckwerte der Druckluft ist es zweckmässig, ein Mittel zum Regulieren der Druckluftzufuhr zu verwenden, das aus wenigstens einem im Gehäuse 1 in der Zone der Eintrittskammer 2 ausgeführten Kanal 26 (Fig. 5) besteht. Ein Ende des Kanals 26 ist über das Übergangsstück 3 mit der Druckluftquelle (nicht abgebildet) und das andere Ende mit der Eintrittskammer 2 verbunden. Es ist zweckmässig, dass vier oder sechs Kanäle 26 vorgesehen sind. In unserer erfindungsgemässen Variante sind vier Kanäle 26 verwendet worden.When operating the device according to the invention for cleaning pipelines in a wide range of the compressed air pressure values, it is expedient to use a means for regulating the compressed air supply, which comprises at least one
Die Druckkammer 4 (Fig. 1) ist mit der Rohrleitung (nicht abgebildet) durch durchgehende Kanäle 27 verbunden, die im Kopfstück 28 des Gehäuses 1 ausgeführt sind. Die Längsachse jedes durchgehenden Kanals 27 fällt mit dem Vektor der Rückstosskraft des Druckluftstroms zusammen.The pressure chamber 4 (FIG. 1) is connected to the pipeline (not shown) by
Wenn die Vorrichtung zum Reinigen von Rohrleitungen verwendet wird, die Flüssigkeiten mit einer hohen Konzentration an schwebenden Stoffen befördern, wird die zweite Hilfskammer 7 in Form eines Hochdruckschlauchs 29 (Fig. 6) ausgeführt. Solch eine konstruktive Ausführung der zweiten Hilfskammer 7 (Fig. 1) macht eine Änderung der Konstruktion des Ventils 14 notwendig. Auf dem Teller 15 (Fig. 6) des Ventils 14 ist ein ringförmiger Vorsprung 30 ausgeführt, der zwischen dem Hochdruckschlauch 29 und der Druckkammer 4 eine zusätzliche Kammer 31 bildet.If the device is used for cleaning pipelines which convey liquids with a high concentration of suspended substances, the second
Das Mittel für die Luftzufuhr in der vorliegenden konkreten Ausführungsvariante des Ventils 14 besteht aus einem im Teller 15 des Ventils 14 ausgeführten und den Hochdruckschlauch 29 mit der zusätzlichen Kammer 31 verbindenden Kanal 32 (Fig. 7) und im ringförmigen Vorsprung 30 ausgeführten Längskanälen 33, die die zusätzliche Kammer 31 mit der Druckkammer 4 beim Füllen der letzteren mit Druckluft verbinden. In jedem Längskanal 33 ist ein Rückschlagventil 34 installiert.The means for the air supply in the present specific embodiment variant of the
Das Ventil 14 hat ein System zur Luftabsaugung, das aus wenigstens einem Kanal 35, der am Aussenrand der zum Hochdruckschlauch 29 gerichteten Stirnfläche 36 des Ventils 14 ausgeführt, von seiten des Hochdruckschlauchs 29 verschlossen und mit der zusätzlichen Kammer 31 verbunden ist, und einer ringförmigen Rille 37 besteht. Die ringförmige Rille 37 ist im Gehäuse 1 in der Zone des Hochdruckschlauchs 29 ausgeführt. Bei Unterdruck in der Druckkammer 4 ist die ringförmige Rille 37 durch die durchgehende Öffnung 38 im Teller 15 des Ventils 14 mit dessen Kanal 35 verbunden. Durch die im Gehäuse 1 in der Zone des Hochdruckschlauchs 29 ausgeführten durchgehenden Kanäle 39 ist die ringförmige Rille 37 mit dem umgebenden Medium verbunden. In jedem durchgehenden Kanal 39 ist ein Sicherheitsventil 40 installiert.The
Die erfindungsgemässe Vorrichtung zum Reinigen von Rohrleitungen funktioniert folgendermassen.The device according to the invention for cleaning pipelines functions as follows.
Wenn die Vorrichtung bei einem geringen Druck der Druckluft betrieben wird und die zu befördernde Flüssigkeit eine verhältnismässig geringe Konzentration an schwebenden Stoffen hat, wird die oben beschriebene erste Ausführungsvariante des Mittels zur Regulierung der Druckluftzufuhr eingesetzt, d.h. die Druckluft gelangt über das Übergangsstück 3 (Fig. 4) und durch die Längskanäle 23 in die Eintrittskammer 2.If the device is operated at a low pressure of the compressed air and the liquid to be conveyed has a relatively low concentration of suspended matter, the first embodiment variant of the means for regulating the compressed air supply described above is used, i.e. the compressed air passes through the transition piece 3 (FIG. 4) and through the
Wenn die Vorrichtung in einem weiten Druckbereich der Druckluft betrieben wird, verwendet man die zweite Ausführungsvariante der Regulierung der Druckluftzufuhr. In diesem Fall gelangt die Druckluft von der Druckluftquelle (nicht abgebildet) über das Übergangsstück 3 (Fig. 5) durch die Kanäle 26 und die axiale Öffnung 41 in die Eintrittskammer 2.If the device is operated in a wide pressure range of compressed air, the second embodiment of regulating the compressed air supply is used. In this case, the compressed air comes from the compressed air source (not shown) via the transition piece 3 (FIG. 5) through the
Durch den Druck der Druckluft auf die Stirnfläche 9 wird der Kolben 5 an den Sitz 42 des Gehäuses 1 gedrückt. Dabei strömt die Druckluft aus der Eintrittskammer 2 (Fig. 1) durch den zentralen Kanal 12 des Kolbens 5 in die zweite Hilfskammer 7, aus der sie durch den Längskanal 18 des Ventils 14 und die radialen Öffnungen 19 in der Ventilspindel 16 in die Druckkammer 4 gelangt.The pressure of the compressed air on the
Sobald der Druck der Druckluft in der Druckkammer 4 und folglich auch in der zweiten Hilfskammer 7 den notwendigen Wert erreicht hat, ist die durch den Druck auf die Stirnfläche 8 (Fig. 2) des Kolbens 5 erzeugte Kraft grösser als die durch den Druck der Druckluft auf die Stirnfläche 9 des Kolbens 5 erzeugte Kraft. Dadurch bewegt sich der Kolben 5 (Fig. 8) in Richtung zur Eintrittskammer 2 und verlässt dabei seinen Sitz 42. Sobald der Kolben 5 seinen Sitz 42 verlässt, gelangt auch die Stirnfläche 10 (Fig. 2) des ringförmigen Vorsprungs 11 des Kolbens 5 unter die Einwirkung des Drucks der Druckluft. Infolge der unterschiedlichen Grösse der Flächen 8 und 10 des Kolbens 5 kommt es zu einem sprunghaften Anstieg der Geschwindigkeit des Kolbens 5, der praktisch augenblicklich die durchgehenden Öffnungen 43 (Fig. 8) im Gehäuse 1 freilegt, was zur Entstehung eines Unterdrucks (Druckabfalls) in der zweiten Hilfskammer 7 führt.As soon as the pressure of the compressed air in the
Die Geschwindigkeit des Kolbens 5 (sein Schnellwirkung wird ebenfalls durch das System der Luftabsaugung im Kolben und das System der Regulierung der Druckluftzufuhr erhöht.The speed of the piston 5 (its rapid action is also increased by the system of air extraction in the piston and the system of regulation of the compressed air supply.
Beim Zusammenfallen der ringförmigen Rille 21 des Kolbens 5 mit der Öffnung 22 im Gehäuse 1 in der Zone der Eintrittskammer 2 sinkt der Druck in der letzteren infolge des Austritts der Druckluft aus dieser Kammer durch die Kanäle 20 in das umgebende Medium, wodurch der Einfluss der Dämpfung des Kolbens 5 in der Eintrittskammer 2 beseitigt wird.When the
Das System der Regulierung der Druckluftzufuhr verringert den Durchgangsquerschnitt für die Druckluftzufuhr von der Druckluftquelle (nicht abgebildet) in die Eintrittskammer 2 bei der Bewegung des Kolbens 5 in Richtung zur Eintrittskammer 2, wodurch der Einfluss der Dämpfung des Kolbens 5 ebenfalls verringert wird.The system of regulating the compressed air supply reduces the passage cross section for the compressed air supply from the compressed air source (not shown) into the
Bei der Verwendung des Systems der Regulierung der Druckluftzufuhr nach der ersten Variante werden die Längskanäle 23 von den Stäben 24 verschlossen, während nach der zweiten Variante die Kanäle 26 durch den Rumpf des Kolbens 5 verschlossen werden.When using the system for regulating the compressed air supply according to the first variant, the
Infolge des Druckunterschieds der Druckluft in der zweiten Hilfskammer 7 und der Druckkammer 4 bewegt sich das Ventil 14 schnell in Richtung zur zweiten Hilfskammer 7. Dabei gelangt die Druckluft durch die entstehenden Durchgänge 44 (Fig. 9) in das Kopfstück 28 (Fig. 8) des Gehäuses 1 und tritt von dort explosionsartig in das umgebende Medium hinaus.As a result of the pressure difference between the compressed air in the second
Nach der Verringerung des Drucks in der zweiten Hilfskammer 7 bewegt sich der Kolben 5 unter Einwirkung des Drucks der durch den verringerten Durchgangsquerschnitt eintretenden Druckluft langsam in Richtung zur zweiten Hilfskammer 7. Sobald der Durchgangsquerschnitt aller Längskanäle 23 (Fig. 4) nach der ersten Variante oder der Durchgangsquerschnitt der Kanäle 26 (Fig. 5) nach der zweiten Ausführungsvariante des Mittels zum Regulieren der Druckluftzufuhr freiliegt, steigt sprunghaft die Geschwindigkeit des Kolbens 5 in Richtung zur zweiten Hilfskammer 7 (Fig. 1) an, wobei der Kolben 5 die durchgehenden Öffnungen 43 und 22 verschliesst. Danach steigt der Druck der Druckluft in der zweiten Hilfskammer 7, wodurch sich das Ventil 14 bis zum Anschlag des Ventilschaftes 17 an den Sitz 45 des Kopfstücks 28 des Gehäuses 1 bewegt, und der Funktionszyklus der Vorrichtung beginnt von neuem.After the pressure in the second
Wenn eine Rohrleitung gereinigt werden soll, die Flüssigkeiten mit einer hohen Konzentration an schwebenden Stoffen befördert, verwendet man eine andere Ausführungsvariante der zweiten Hilfskammer 7, und zwar in Form eines Hochdruckschlauchs 29 (Fig. 6). In diesem Fall gelangt die Druckluft durch den Hochdruckschlauch 29 über den Kanal 32 (Fig. 7) im Teller 15 des Ventils 14 in die zusätzliche Kammer 31 und dann durch die Rückschlagventile 34 in den im ringförmigen Vorsprung 30 auf dem Teller des Ventils 14 ausgeführten Längskanälen 33 in die Druckkammer 4. Die Rückschlagventile 34 verhindern das Entweichen der Luft aus der Druckkammer 4 in die zusätzliche Kammer 31.If a pipeline is to be cleaned, which carries liquids with a high concentration of suspended substances, another embodiment variant of the second
Die Zeitdauer der Bewegung des Ventils 14 in Richtung zur Druckkammer 4 ist erheblich grösser als die Zeitdauer der Bewegung des Ventils 14 in Richtung zum Hochdruckschlauch 29. Der Grund dafür besteht darin, dass die Stirnfläche 36 des Tellers 15 des Ventils 14 von seiten der Druckkammer 4 grösser ist als die zum Hochdruckschlauch 29 gerichtete Stirnfläche des Tellers 15 des Ventils.The duration of the movement of the
Bei der Bewegung des Ventils 14 in Richtung zum Hochdruckschlauch 29 tritt die Druckluft aus der Zusatzkammer 31 durch den Kanal 35, die durchgehende Öffnung 38, die ringförmige Rille 37 und die durchgehenden Kanäle 39 im Gehäuse 1 in das umgebende Medium hinaus und verringert die dämpfende Wirkung der Druckluft in der Zusatzkammer 31 sowie erhöht die Ansprechgeschwindigkeit des Ventils 14.When the
Die in den durchgehenden Kanälen 39 installierten Sicherheitsventile 40 schützen das Luftabsaugungssystem vor Verschmutzung.The
Die weitere Funktion der Vorrichtung bei der Verwendung eines Hochdruckschlauchs 29 verläuft auf die oben beschriebene Weise.The further function of the device when using a high-
Bei jeder "Explosion" bewegt sich die Vorrichtung unter Einwirkung der Rückstosskraft, die von den aus den durchgehenden Kanälen 27 (Fig. 8) austretenden Luftstrahlen erzeugt wird, entlang der zu reinigenden Fläche der Rohrleitung.With each "explosion", the device moves along the surface of the pipeline to be cleaned under the action of the recoil force generated by the air jets emerging from the continuous channels 27 (FIG. 8).
Bei einer "Explosion" entsteht eine Luftblase, die Stosswellen in der Flüssigkeit erzeugt, die die Beschläge an der Innenfläche der Rohrleitung oder des Behälters zerstören.An "explosion" creates an air bubble that creates shock waves in the liquid that destroy the fittings on the inside surface of the pipe or tank.
Infolge der Anordnung aller durchgehenden Öffnungen 22, 13, 43, die die Eintrittskammer 2, die zwei Hilfskammern 6, 7 entsprechend mit dem umgebenden Medium von der Seite der Zuführung der Druckluft und nicht von der Seite des Auspuffs der Luft, wie das im beschriebenen zugrundeliegenden Stand der Technik erfolgt, verbinden, wird die Verschmutzung dieser Kammern verhindert.As a result of the arrangement of all through
Die Regulierung der Frequenz der "Explosionen" geschieht durch Auswahl des Durchgangsquerschnitts des zentralen Kanals 12 des Kolbens 5.The frequency of the "explosions" is regulated by selecting the passage cross section of the
Die vorliegende Erfindung kann am zweckmässigsten zum Reinigen von Industrierohrleitungen, die dem Transport von Flüssigkeiten mit hoher Konzentration an schwebenden Stoffen dienen, eingesetzt werden.The present invention can be most conveniently used for cleaning industrial pipelines that are used to transport liquids with a high concentration of suspended matter.
Ausserdem kann die vorliegende Erfindung zum Reinigen verschiedener Behälter verwendet werden wie z.B. Ansaugkammern von Pumpstationen, Becken von Kühltürmen, Absetzbecken u.a.In addition, the present invention can be used to clean various containers such as e.g. Intake chambers of pumping stations, pools of cooling towers, sedimentation tanks, etc.
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