EP0819198B1 - Selbstschwimmendes abschöpfgerät - Google Patents

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Publication number
EP0819198B1
EP0819198B1 EP96908017A EP96908017A EP0819198B1 EP 0819198 B1 EP0819198 B1 EP 0819198B1 EP 96908017 A EP96908017 A EP 96908017A EP 96908017 A EP96908017 A EP 96908017A EP 0819198 B1 EP0819198 B1 EP 0819198B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
skimming
floating
floats
skimming apparatus
channel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP96908017A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0819198A1 (de
Inventor
Hans Georg Knittel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Heinze & Knittel Konstaplan-Anlagenbau GmbH
Original Assignee
Heinze & Knittel Konstaplan-Anlagenbau GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Heinze & Knittel Konstaplan-Anlagenbau GmbH filed Critical Heinze & Knittel Konstaplan-Anlagenbau GmbH
Publication of EP0819198A1 publication Critical patent/EP0819198A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0819198B1 publication Critical patent/EP0819198B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B15/00—Cleaning or keeping clear the surface of open water; Apparatus therefor
    • E02B15/04—Devices for cleaning or keeping clear the surface of open water from oil or like floating materials by separating or removing these materials
    • E02B15/10—Devices for removing the material from the surface
    • E02B15/106—Overflow skimmers with suction heads; suction heads

Definitions

  • the invention relates to a self-floating Skimmer for picking up the top layer of a liquid medium, with a drain for removal of the recorded medium and with one in a limited Angle around an axis between two fixed to each other spaced skimmers swiveling skimmer, the one receiving the skimmed-off medium Channel with an assigned inlet edge has, which acting on the skimming pan Buoyancy of the liquid medium compared to the Attacking edge and attacks behind the axis.
  • Such a skimmer is from GB-A-1553-758 known. Also known as a skimmer Known skimmer, which has a central tube, into the liquid above the pipe flows in. The tube is surrounded by a flange in which it is held by clamping screws. To the Flanges are still connected by struts Swimmer. To stabilize the safe At least three swimmers are required for swimming. If the clamping screws are not tightened correctly or the pipe detaches from the corrosion Flange and sinks. This will in depth existing liquid removed and not on surface floating medium. You can also solids deposited on the floor become, causing pollution of the entire device or even to destroy device parts leads. The receiving cross section is only the cross section of the pipe.
  • the invention is based on the object self-floating skimmer of the aforementioned Kind of creating the immersion depth the leading edge according to the type of medium to be picked up is adjustable, while overturning the skimming pan is prevented.
  • this object is achieved by that one attached to the skimmer, adjustable plunge stop plunging and an exchange stop the replacement of the skimming pan limited, with both the plunge stop as also the exchange stop with a swimmer connecting connecting cross member and / or the Floats interacts.
  • the immersion depth of the Leading edge to the type of liquid to be absorbed Medium are adjusted.
  • the rollover continues prevents the skimming pan, which only properly run in liquid medium. Due to the adjustability of the immersion stop and the exchange stop does not have to each liquid medium to be skimmed is a separate one Skimmer or a separate skimmer pan provided become. So the skimmer is for Media of different consistency can be used.
  • an off the gutter over the axis Inlet plate extending to the inlet edge intended.
  • Through the from the gutter to the leading edge running inlet plate is an even one Guaranteed inflow of the liquid medium, wherein through a sloping slope from the leading edge to the gutter Inlet sheet strengthens the suction effect and so that a faster inflow is favored.
  • the skimmer is designed for different skimming angles be applicable. No one is allowed to do this Fall liquid from a different side than that Feed the inlet edge into the gutter. Conveniently therefore end approximately, facing away from the axis outer wall of the channel running parallel to it and the gutter side walls above the level of the liquid medium, where one facing the axis and running parallel to it Inner wall of the gutter and that on the inner wall the inlet sheet that connects the gutter with the inlet edge in almost horizontal condition of the inlet plate below the level of the liquid medium lie.
  • the elements interacting in the axis should be simple and expedient. To do this achieve, it is preferably provided that on the side walls the trough of the skimming pan bearing bushes are attached to the floats or to the Attached float-holding connecting cross beams The pivot pin engages the axis form.
  • Such storage is easy to carry out and in the material pairing slightly to the liquid Medium customizable, increasing storage life is practically unlimited. Furthermore, the Length of the axis independent of the length of the skimming pan, which leads to a cost reduction.
  • the skimmer So works according to the laws the physical buoyancy and displacement forces. As soon as the gutter of the skimming tank is empty, this floats up and turns the skimmer the axis. The full skimmer pan turns in the opposite direction the buoyancy around the axis, causing the Inlet edge above the level of the liquid medium protrudes. Through the resulting interplay between immersing and immersing the leading edge in the liquid medium is an unpowered mechanism guaranteed. This happens when immersed Filling the gutter. The filled gutter does that Dive out. After emptying the gutter the buoyancy forces plunge again and thus the filling. By this constellation one is certain functioning, no drive and therefore inexpensive Manufacture of the skimmer ensured.
  • the plunge stop and / or the exchange stop or those interacting with it Elastic elements. This will the skimming pan is braked elastically with or without medium. Another advantage of this embodiment is noise reduction.
  • the buoyancy force influences the filling volume of the Trough taken and therefore also on the rapid succession of Duty cycles.
  • a Development of the invention on a skimmer arranged trim system adjustable buoyancy preferably consists of a cross to Axial trimmed weight recording and an adjustable Trim weight.
  • trim weight is expedient attached to the immersion stop or to the immersion stop. This also results in the assembly of the one stop better handling as it works together with the trim weight is a large, easy-to-use part.
  • the outflow of the Skimming pan at least one via a gutter hole on the Gutter attached drain hose. Through the downward connected and leading drain hose is therefore not further support of the process situation is required.
  • the drain hose attached to the skimmer pan should also be used its weight does not have a great influence on the processes at Exercise immersion and immersion. Therefore, the gutter hole is convenient in the corner area between the inner wall and one Channel bottom of the channel provided. This allows the liquid Drain the medium completely out of the gutter.
  • the Center of the gutter hole approximately in the middle in the corner area whereby from a semicircle from the bottom of the gutter and from the inner wall Rectangle is released, and a rectangular cut Pipe to which the drain hose is attached, the gutter hole covered.
  • the Drainage of the skimming pan at least one immersed in the channel Suction pipe with a drain hose connected to it.
  • the weight of the drain also affects this does not adversely affect the rotary movements of the skimming pan.
  • the skimming pan is easy to seal. There are not any additional connection points available, about their attached elements of the drain hose to be attached ought to. So that the gutter can be emptied quickly, points the suction pipe prefers a large number over its circumference distribute pipe holes.
  • the suction pipes immersed in the gutter and associated Drain hoses are to be held so that they function properly do not hinder. So the gutter with its inner wall, their outer wall and / or their side walls neither with the drain pipe, its holder or the drain hose in contact come. It is therefore expedient for the swimmers and / or the connecting crossbars connecting the floats a tube frame carrying the suction tubes is provided. To the Pipe frame is a simple holder of the necessary for the drain Elements possible. Access is possible at any time without being highlighted of the skimmer from the liquid possible.
  • Closing and opening the gutter hole is also automatic feasible by rotating the skimming pan around its axis.
  • the skimmer does not need any additional Units that monitor the position of the skimming pan and control the striking plate in the same way. Therefore, after a further development of the invention, the channel hole through the Strike plate locked when the leading edge is below the level of the liquid medium, and the striking plate releases the gutter hole when the skimmer pan turns around its axis tilts, and the leading edge from the level of the liquid Medium.
  • the effects of physical Buoyancy and displacement forces acting on the skimming pan act, used twice.
  • a rake is provided at the inlet edge of the skimming pan. Through the rake this is in the skimmer flowing medium already selected. This allows for example large impurities that affect the function would disturb, not flow.
  • the computer has a closed top edge towards the top and has inflow openings spaced downward from the upper edge on.
  • the invention is therefore on the float and / or the connecting crossbars at least one secondary float attached.
  • the size of the secondary float is according to the one to be achieved Buoyancy is designed, which after removal of the secondary float dips the skimmer deeper and floats higher after adding.
  • the float should be easy to carry out, and the secondary float should continue after loosening the skimmer remain local.
  • the secondary float is therefore preferred attached at least one ring surrounding the float, wherein on the ring the position of the secondary swimmer towards the swimmer defining actuating means are arranged.
  • the adjusting means arranged on the ring are preferred on the Circumference of the ring distributed screws with which the ring and thus the secondary float is attached to the float. No special tools are required for the adjustment, and the clamping force is distributed over the circumference of the float.
  • the actuators immersed in the liquid are one exposed to increased corrosion. It is also cumbersome to operate the actuators below the liquid level. To also ensure a balance of the skimmer, is a simultaneous adjustment of the two secondary floats respectively.
  • the actuating means is therefore preferred on the ring a truss stand on which an adjustment mechanism acts that adjusts both secondary floats.
  • Actuators are preferably provided on the skimmer, which the adjustment mechanism, the striking plate and the Influence swivel limitation. This is largely automatic operation of the skimmer guaranteed.
  • the actuator for the adjustment mechanism a cylinder acting on a scissors drive. Also for the use of all elements acting on the swivel movement is the use of inexpensive standardized components intended.
  • the actuator is preferred for the swivel limitation a cylinder adjusting the trim weight and / or a drive controlling the swiveling movement of the skimming tank.
  • a stepper motor can also be used for this Purpose builds small.
  • Sensitive components must be protected from moisture and dirt to be protected.
  • the actuators must be able to exercise required energy can be made available. To one great effort to protect these sensitive components avoid and to provide the energy in the vicinity of the actuator, is preferred in or on at least one of the Float an evaluation unit, an actuator and / or Energy storage provided.
  • An unwanted swell is said to function as the skimmer do not unduly influence.
  • the waves are said to be ahead the skimming pan are already weakened. Is achieved this in one embodiment of the invention by the Floats and / or secondary floats attached to the connecting crossbar, the at least partially in the longitudinal area reach into the skimmer. The acting waves are broken, and yet enough medium can be skimmed go directly to the skimming pan.
  • skimming devices So that the skimmers don't get too big and still a large width can be blocked with skimmers, is expediently a composite system of several skimming devices combined into a skim chain. Here the merger also takes place by bringing them together the outflows in or above the liquid is feasible. By staggered one behind the other Uninterrupted protection is possible with skimming devices.
  • a stationary use of installed, to a skim chain combined skimmers is advantageous there where liquid medium accumulates and is skimmed off must become.
  • liquid medium accumulates and is skimmed off must become.
  • the use in front of river weirs, behind industrial plants, in recycling plants, in which mixtures be separated into its components, and the like Systems conceivable.
  • the liquid to be skimmed hits on a large one Surface, such as a lake or sea the skimmers connected to a skimming chain preferably integrated into a towing device.
  • the skimmed Liquid is used by accompanying tankers added on which further separation of the liquid is carried out.
  • the skimmer 3 floats freely in the container 1, the has a drain 4 which passes through the container wall 5.
  • the drain 4 consists of a flexible drain hose 6, which is attached to pipe socket 8 with hose clips 7 is.
  • the pipe socket 8 is sealed on the container side through the container bore 9. That from the container support 8 outflowing, skimmed medium is in one System not shown further processed.
  • the pipe socket 8 on the side of the skimmer 3 has a quick coupling 10, via which the drain 4 is separated from the skimmer 3 becomes.
  • the skimmer 3 has an elongated extension with a substantially rectangular skimmer 11.
  • the Floats 12 are located on the narrow sides 13 of the skimming pan 11, being between the narrow sides 13 and Float 12 and float 12 and skimmer 11 connecting axis 14 is arranged.
  • the skimmer 11 are arranged cross members 16, with which the float 12 are connected.
  • the distance between the float 12 is chosen so that the skimming pan 11 can pivot freely about the axis 14.
  • the connecting trusses 16 are round rods, each with a thread at their ends 17 wear with which they are screwed into threaded bushings 18 be welded to the floats 12.
  • the skimming pan 11 consists essentially of three parts, two identical side walls 19 and a different axially parallel Bends 20 having center plate 21. On each the side walls 19 is out towards the float 12 each a bushing 22 welded. One each on Float 12 welded bearing pin 23 engages in the corresponding Bearing bush 22 and forms part of the axis 14. It is between the journal 23 and bearing bush 22 both Enough play in both radial and axial directions to prevent jamming when the movement of the Prevent skimmer 3.
  • the side walls 19 of the skimming pan 11 form the shape of a lying on the side House.
  • the middle plate 21 connected to the side walls 19 has approximately an L shape, the long leg 24 with the top edge 25 of the side walls 19 closes.
  • the axis 14 is approximately horizontal centered on the side walls 19 and in the vertical direction arranged approximately in a ratio of 1: 1.5, the smaller one Part lies below.
  • From the tip 26 of the side wall 19 extends compliant with the slope 27, an inlet plate 28, the a bend 20 forms a leading edge 29 and from there represents an inlet plate 30 running obliquely inwards downwards.
  • the short leg 33 of the L-shape of the middle plate 21 represents the outer wall 31 of the skimmer 11, which is parallel to axis 14. Closer to axis 14, but still on the side of the outer wall 31, is the Inner wall 32, which is parallel to the axis 14 and to the outer wall 31 runs.
  • the inner wall 32 and the outer wall 31 are opposite the long leg 24 between two bends 20 of the Middle plate 21 connected, this part of the channel bottom 34 represents a groove 35.
  • the gutter settles 35 from the inner wall 32, corresponding to the height of the inner wall 32 Share the side walls 19 and the corresponding height the outer wall 31 together.
  • This results in the skimming pan 11 is a one-sided cross-sectional shape opposite the leading edge 29 lying behind the axis 14 Channel 35 has. From the groove 35 extends to Leading edge 29 extending obliquely upwards over the axis 14 the inlet plate 30. Seen from above is the skimming pan 11 and thus the channel 35 closed all around.
  • the skimmer 11 In a certain position, the skimmer 11 must be liquid Record medium. This position is shown in Fig. 4.
  • the skimming pan 11 is in this case about the axis 14 Swiveled clockwise. This leads to the leading edge 29 to lie below the surface 2 of the liquid, and that medium to be recorded flows over the leading edge 29 and the like Inlet plate 30 in the empty channel 35.
  • the inlet plate 30 has an almost horizontal alignment with a small one Inclination in the direction of the groove 35 in order to facilitate the inflow. In this position, the side walls 19 and the outer wall 31 over the surface 2 of the liquid.
  • the skimming pan 11 In the position shown in FIG. 3, the skimming pan 11 is located skimmed liquid medium in the channel 35. As a result, the skimming pan 11 is counter to the axis 14 Swiveled clockwise, which next to those from the surface 2 of the liquid-looking side walls 19 and the outer wall 31 also the leading edge 29 above the surface 2 comes to rest. Liquid can no longer be skimmed off become. This is only after the skimmer has been emptied 11 possible again.
  • the skimming pan 11 is empty (see FIG. 4), so is the buoyancy force 36 of the liquid acting thereon large that the skimming pan 11 about the axis 14 clockwise is rotated, and the medium to be skimmed over the Leading edge 29 into the skimming trough 11 or its trough 35 flows in. As the channel 35 fills, the buoyancy is sufficient 36 no longer out to the skimmer 11 in the to hold in the position shown in FIG. 4. It turns then counterclockwise to the position in Fig. 3.
  • the displacement of the two stops 39, 40 is through the elongated holes 101 are limited in their in the guide insert, aligned parallel to the outer wall 31 wear and through which the screw 41 protrudes.
  • On his the end facing the channel bottom 34 carries the exchange stop 39 a fold 43 and the immersion stop 40 a Bend 44.
  • the bends 43, 44 are made so long that they extend into the area of the connecting cross member 16 and take them between them.
  • the fold is there 44 of the immersion stop 40 below the connecting cross member 16 and the fold 43 of the exchange stop 39 above the connecting cross bar 16. If the distance between the folds 43, 44 changed, so also changes the angle through which the skimming pan 11 about the axis 14 pivots.
  • the locking nut 42 is loosened and the immersion stop 40 down towards the channel bottom 34 moved, and after reaching the desired position the locking nut 42 tightened again.
  • the fold 44 of the plunge stop 40 later on the connecting crossbar 16 to the system.
  • the skimming pan 11 has covered a larger angle of rotation, and the leading edge 29 is immersed deeper. Analogously to this the rest of the adjustment is carried out.
  • a trim system 46 is arranged above the skimming pan 11. It consists of a round bar 47 bent at right angles, an adjustment thread in the area above the skimming trough 11 49, which also the trim weight 50 is.
  • a connector 48 bent at a right angle runs in Direction of the stops 39, 40 and is on the outside Exchange stop 39 arranged. So changes when adjusting the Austauchanschlag 39 also the trim system 46 its location what however in the position shown in Figs. 3 and 13 shows no effect. The one shown in FIG. 4 The center of gravity of the trimming system 46 changes slightly, which is generally negligible. Around To avoid this, the trimming system 46 can also be stationary, e.g. to be attached to the outer wall 31 of the skimmer 11.
  • trim system 46 an influence on the buoyancy force 36 taken, i.e. it will affect the Exercised at the time of rotation of the skimming pan 11. Will that trim weight 51 located on the trim weight receptacle 50 shifted more to the right of the axis 14 in the direction of the leading edge 29, the skimmer tilts earlier clockwise until the immersion stop 40 comes into effect.
  • the trim system 46 is transverse to axis 14 and is therefore less Adjusting the trim weight 51 has the greatest possible effect reached on the skimmer 11. Should the setting be more sensitive take place ', the trim system becomes oblique to the axis 14 arranged.
  • a trough hole 52 In the trough 35 of the skimmer 11 there is a trough hole 52, to which the drain 4 with drain hose 6 is connected is.
  • the channel hole 52 is in the corner area 54 between the inner wall 32 and the groove 35 delimiting the bottom Channel bottom 34 arranged.
  • the center 53 of the gutter hole 52 is in the corner area 54.
  • the alignment the axis of the channel hole 56 is perpendicular to the channel bottom 34.
  • a semicircle is in the channel bottom 34 55 and a rectangle 56 is notched in the inner wall 32.
  • With a rectangularly cut tube 57, which both the Semicircle 55 and rectangle 56 covers the gutter hole 52 tightly closed.
  • One running all around The weld seam extends from the channel bottom 34 over the inner wall 32 to the inlet plate 30.
  • On the pipe 57 is the quick coupling 10 attached, via which the drain 4 is connected.
  • the suction pipes 59, 62 and 63 must have a certain fixed position Take 35 in the gutter. They are allowed to do the rotary movement the skimming pan 11 about the axis 14 do not hinder.
  • a tubular frame 66 in the form of a bracket is attached to the Floats 12 attached. There are two holders on the tubular frame 66 67 attached, which surround the tube 68 of the tubular frame 66. The holders 67 run obliquely in the central region Direction of the trough 35 and there hold the suction pipe 59 or suction pipes 62 and 63.
  • a rake 72 is attached above the inlet edge 29 of the skimmer 11 according to FIG. 10 .
  • the Rake 72 In the lower area the Rake 72 a U-shape 73, which is between her legs engages around the end of the middle plate 21.
  • the outside Leg is higher and has a leading edge 29 overlapping fold 74 with which the rake 72 over the Leading edge 29 is clipped.
  • the rake plate 75 of the rake 72 runs parallel to the Edge of the side wall 19 runs.
  • the width of the rake 72 is chosen so that it is exactly between the two side walls 19 of the skimmer 11 fits.
  • the rake 72 according to FIG. 12 has a closed one Top edge 77. Spaced from top edge 77 inflow openings 78 are provided which are self-contained are and have the shape of a rectangle. In the immersion position can only medium through the inlet openings 78 flow, which is located at the level of the inflow openings 78.
  • the floats 12 consist of a central pipe section 79, attached to the float cover 80 at both ends are.
  • a bead 81 which is in the inner diameter 82 of the pipe section 79 is used and for a tight Connection provides.
  • the float 12 becomes hermetic sealed.
  • They are based on the same principle Secondary float 83 manufactured on the float 12th are attached. The attachment is done with two to the Pipe piece 79 of the float 12 circumferential rings 84. To the Rings 84 are attached to supports 85 which are connected to the secondary floats 83 are connected.
  • adjusting means recessed as three that are offset by 120 ° to each other Screws 86 are formed.
  • About the adjusting means is Secondary float 83 adjustable in height on float 12. If the skimmer 3 should float higher, then the secondary floats 83 are immersed deeper in the liquid, and this position is determined by means of the screws 86, which gives greater buoyancy to the whole Unity is exercised.
  • the adjusting means in the arrangement according to FIGS. 15, 16 is a truss stand 87 attached to the rings 84.
  • the middle part 88 of the truss stand 87 is rotatably mounted and via an adjusting rod 89 with an adjusting mechanism 90 connected.
  • the adjustment mechanism 90 is one on one Cylinder 91 mounted scissors drive. Runs the push rod 99 of the cylinder 91, the outer nodes move 100 outward, and the secondary float 83 will pressed down, causing the skimmer 3 to float higher.
  • the lowering takes place in the opposite direction. 15, 16 on the right Page by the adjustment mechanism 90 higher in weight is loaded, the secondary float 83 is on this side already set lower than on the opposite side. As a result, there is always a higher buoyancy available.
  • Level sensors are on the float covers 80 of the floats 12 92 arranged with the skimmer 3 in the liquid immerse yourself. Via that determined by the level sensors 92 The result is the cylinder 91 of the adjustment mechanism 90 controlled accordingly and the optimal immersion depth set.
  • a wave sensor detects the surface movement of the liquid Medium firmly in which the skimmer 3 floats.
  • the wave sensor 17 is one of the coaxial on one Float 12 rotatably attached to the float axis 93 secondary float 83. The rotational movement is determined, converted and the measurement result for the corresponding adjustment mechanisms used.
  • An evaluation unit is accommodated in the cavity 96 of the floats 12, which records the measurement results of the sensors and converted into control pulses for the actuators. Further is there is also the actuator (drive) for the swivel limitation the skimmer 11 housed. This is the bearing journal 23 inserted tightly into the float 12 and between the journal 23 and the bearing bush 22 is a forced driving arranged (not shown).
  • the cavity is also suitable 96 best as an energy storage. It's filled with compressed air which are periodically reloaded via compressed air supply lines 96 becomes. Control lines go from the evaluation unit in the float 12 97 to cylinders 91 and 94 and the others Actuators.
  • the secondary floats attached coaxially to the floats 12 83 extend with their longitudinal extent to the long sides 15 of the skimming pan 11. They thus serve also called a breakwater, causing the surface of the liquid Medium in front of the skimmer 11 is relatively quiet.
  • the skimming devices 3 can be used in a variety of ways and are also of a size customizable. When several skimming devices are combined 3 to a skimming chain, the outflows are through a Compound system 98 summarized and transported away. In which The composite system 98 shown in FIG. 15 is the drain 4 held on the floats 12. The connection of the network system 98 takes place via corresponding couplings, e.g. Pipe swivel joints and quick connections. About this is the Skimming chain can be expanded as required. The skim chains are both stationary as well as behind a towing device Unit attached to ships can be used.
  • the skimmers 3 are very versatile. So is in addition to the use in free waters also the use of smaller units in containers 1 conceivable.
  • the various liquid media can be skimmed off. Next environmental protection is also used in recycling plants possible. Anywhere there is a medium in a liquid which floats at a certain height in the liquid is available, the skimmer 3 can be used.
  • the medium to be skimmed can be liquid, doughy or also be firm. With a solid medium, the part of the Liquid that has been taken in for easy removal.

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein selbstschwimmendes Abschöpfgerät zur Aufnahme der Oberschicht eines flüssigen Mediums, mit einem Abfluß zum Abtransport des aufgenommenen Mediums und mit einer in einem begrenzten Winkel um eine Achse zwischen zwei fest zueinander beabstandeten Schwimmern schwenkbaren Abschöpftwanne, die eine das abgeschöpfte Medium aufnehmende Rinne mit einer zugeordneten Einlaufkante aufweist, wobei die auf die Abschöpfwanne wirkende Auftriebskraft des flüssigen Mediums gegenüber der Einlaufkante und hinter der Achse angreift.
Ein derartiges Abschöpfgerät ist aus der GB-A-1553-758 bekannt. Ferner ist ein als Skimmer bezeichnetes Abschöpfgerät bekannt, das ein zentrales Rohr aufweist, in das über dem Rohr befindliche Flüssigkeit einfließt. Das Rohr wird von einem Flansch umgeben, in dem es durch Klemmschrauben gehalten ist. An dem Flansch befinden sich weiterhin über Streben verbundene Schwimmer. Zur Stabilisierung der sicheren Schwimmlage sind mindestens drei Schwimmer erforderlich. Bei nicht korrekt angezogenen Klemmschrauben oder durch Korrosion löst sich das Rohr aus dem Flansch und sinkt ab. Hierdurch wird in der Tiefe vorhandene Flüssigkeit entnommen und nicht das an der Oberfläche schwimmende Medium. Außerdem können dabei am Boden abgelagerte Feststoffe aufgenommen werden, was zu einer Verschmutzung des gesamten Gerätes oder sogar zur Zerstörung von Geräteteilen führt. Der Aufnahmequerschnitt ist nur der Querschnitt des Rohres. Er ist somit relativ klein und daher dauert es sehr lange, bis das an der Oberfläche schwimmende Medium aufgenommen ist. Eine schnellere Aufnahme wird zwar erreicht, wenn man den Rohrquerschnitt und den Abstand des Rohres vom Flüssigkeitsniveau vergrößert. Dabei wird aber zuviel unerwünschte Flüssigkeit aufgenommen, und die Abflußschläuche werden zu dick, wodurch das Abschöpfgerät nicht mehr schwimmt. Um dies zu verhindern, müßten wiederum die Schwimmer vergrößert werden. Dabei würde jedoch das Abschöpfgerät insgesamt zu groß.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein selbstschwimmendes Abschöpfgerät der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die Eintauchtiefe der Einlaufkante nach Art des aufzunehmenden Mediums einstellbar ist, wobei gleichzeitig das Überschlagen der Abschöpfwanne verhindert wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein jeweils an der Abschöpfwanne befestigter, verstellbarer Eintauchanschlag das Eintauchen und ein Austauchanschlag das Austauchen der Abschöpfwanne begrenzt, wobei sowohl der Eintauchanschlag als auch der Austauchanschlag mit einer die Schwimmer verbindenden Verbindungstraverse und/oder den Schwimmern zusammenwirkt.
Durch diese Maßnahmen kann die Eintauchtiefe der Einlaufkante an die Art des aufzunehmenden flüssigen Mediums angepaßt werden. Weiterhin wird das Überschlagen der Abschöpfwanne verhindert, wodurch nur ordnungsgemäß eingelaufenes flüssiges Medium abläuft. Durch die Verstellbarkeit des Eintauchanschlages und des Austauchanschlages muß nicht für jedes abzuschöpfende flüssige Medium ein gesondertes Abschöpfgerät bzw. eine gesonderte Abschöpfwanne bereitgestellt werden. Somit ist das Abschöpfgerät für Medien unterschiedlicher Konsistenz verwendbar.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist ein von der Rinne abgehendes, sich über die Achse bis zur Einlaufkante erstreckendes Zulaufblech vorgesehen. Durch das von der Rinne bis zur Einlaufkante verlaufende Zulaufblech ist ein gleichmäßiges Zulaufen des flüssigen Mediums gewährleistet, wobei durch ein schräg von der Einlaufkante zur Rinne abfallendes Zulaufblech die Sogwirkung verstärkt und damit ein schnellerer Zulauf begünstigt wird.
Das Abschöpfgerät soll für unterschiedliche Abschöpfwinkel einsetzbar sein. Hierbei darf auf keinen Fall Flüssigkeit von einer anderen Seite als der Einlaufkante in die Rinne einfließen. Zweckmäßigerweise enden daher eine der Achse abgewandte, annähernd parallel dazu verlaufende Außenwand der Rinne und die Rinne seitlich abschließende Seitenwände oberhalb des Niveaus des flüssigen Mediums, wobei eine der Achse zugewandte, parallel dazu verlaufende Innenwand der Rinne und das sich an die Innenwand der Rinne anschließende Zulaufblech mit der Einlaufkante im annähernd waagerechten Zustand des Zulaufbleches unterhalb des Niveaus des flüssigen Mediums liegen.
Die in der Achse zusammenwirkenden Elemente sollen einfach und zweckdienlich ausgelegt sein. Um dies zu erreichen, ist bevorzugt vorgesehen, daß an den Seitenwänden der Rinne der Abschöpfwanne Lagerbuchsen befestigt sind, in die an den Schwimmern oder an die Schwimmer halternden Verbindungstraversen befestigte Lagerzapfen drehbeweglich eingreifen, die die Achse bilden. Eine solche Lagerung ist einfach auszuführen und in der Materialpaarung leicht an das flüssige Medium anpaßbar, wodurch die Lebensdauer der Lagerung praktisch unbegrenzt ist. Weiterhin ist die Länge der Achse von der Länge der Abschöpfwanne unabhängig, was zu einer Kostenreduzierung führt.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung dreht die Auftriebskraft des flüssigen Mediums die leere Abschöpfwanne um die Achse, wodurch die Einlaufkante und das Zulaufblech unter das Niveau des flüssigen Mediums tauchen. Es ist somit kein zusätzlicher Antriebsmechanismus erforderlich. Das Abschöpfgerät arbeitet also nach den Gesetzmäßigkeiten der physikalischen Auftriebs- und Verdrängungskräfte. Sobald die Rinne der Abschöpfwanne leer ist, schwimmt diese auf und dreht die Abschöpfwanne um die Achse. Die volle Abschöpfwanne dreht sich entgegen der Auftriebskraft um die Achse, wodurch die Einlaufkante über das Niveau des flüssigen Mediums hinausragt. Durch das dabei entstehende Wechselspiel zwischen Eintauchen und Austauchen der Einlaufkante in das flüssige Medium ist ein antriebsloser Mechanismus gewährleistet. Beim Eintauchen erfolgt das Füllen der Rinne. Die gefüllte Rinne bewirkt das Austauchen. Nach dem Entleeren der Rinne bewirken die Auftriebskräfte wieder das Eintauchen und somit das Füllen. Durch diese Konstellation ist eine sicher funktionierende, antriebslose und daher kostengünstige Herstellung des Abschöpfgerätes sichergestellt.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform sind der Eintauchanschlag und/oder der Austauchanschlag oder die mit diesen zusammenwirkenden Elemente elastisch ausgeführt. Dadurch wird die Abschöpfwanne mit oder ohne Medium elastisch abgebremst. Ein weiterer Vorteil dieser Ausgestaltung liegt in einer Geräuschdämpfung.
Mit der Auftriebskraft wird Einfluß auf das Füllvolumen der Rinne genommen und daher auch auf die schnelle Abfolge der Arbeitszyklen. Um dies variierbar zu gestalten, ist nach einer Weiterbildung der Erfindung über ein an der Abschöpfwanne angeordnetes Trimmsystem die Auftriebskraft einstellbar. Um bei einfacher Ausgestaltung ein ausreichende Wirkung zu erzielen, besteht das Trimmsystem bevorzugt aus einer quer zur Achse verlaufenden Trimmgewichtaufnahme und einem daran verstellbaren Trimmgewicht.
Damit mit nur wenigen Montagevorgängen die Abschöpfwanne montiert werden kann, ist zweckmäßigerweise die Trimmgewichtaufnahme am Eintauchanschlag oder am Austauchanschlag befestigt. Hierdurch ergibt sich ferner bei der Montage des einen Anschlages ein besseres Handling, da er zusammen mit der Trimmgewichtsaufnahme ein großes leicht zu handhabendes Teil ist.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung umfaßt der Abfluß der Abschöpfwanne mindestens einen über ein Rinnenloch an der Rinne befestigten Ablaufschlauch. Durch den nach unten angeschlossenen und wegführenden Ablaufschlauch ist somit keine weitere Unterstützung der Ablaufsituation erforderlich.
Der an der Abschöpfwanne befestigte Ablaufschlauch soll mit seinem Gewicht keinen großen Einfluß auf die Vorgänge beim Ein- und Austauchen ausüben. Daher ist das Rinnenloch zweckmäßigerweise im Eckbereich zwischen der Innenwand und einem Rinnenboden der Rinne vorgesehen. Dadurch kann das flüssige Medium aus der Rinne vollständig ablaufen.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform befindet sich das Zentrum des Rinnenloches etwa mittig im Eckbereich, wobei aus dem Rinnenboden ein Halbkreis und aus der Innenwand ein Rechteck ausgeklinkt ist, und ein rechteckig ausgeschnittenes Rohr, an dem der Ablaufschlauch befestigt ist, das Rinnenloch überdeckt. Diese Maßnahmen gewährleisten ein schnelles Abfließen des flüsigen Mediums aus der Rinne, da ein großer Einlaufquerschnitt vorhanden ist. Bei der gewählten Form des Rinnenloches entsteht weiterhin kein Wirbel, der die Abflußgeschwindigkeit beeinträchtigen würde.
Bei einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung umfaßt der Abfluß der Abschöpfwanne mindestens ein in die Rinne eingetauchtes Absaugrohr mit einem daran angeschlosenen Ablaufschlauch. Auch hierbei wirkt sich das Gewicht des Abflusses nicht negativ auf die Drehbewegungen der Abschöpfwanne aus. Die Abschöpfwanne ist einfach dicht auszuführen. Es sind keine zusätzlichen Verbindungsstellen vorhanden, über deren daran angebrachte Elemente der Abflußschlauch angebracht werden müßte. Damit die Rinne schnell entleert werden kann, weist bevorzugt das Absaugrohr eine Vielzahl von über seinen Umfang verteilen Rohrlöchern auf.
Beim Absaugen kann auch eine Trennung der abgesaugten flüssigen Medien erfolgen. Dies geschieht nach der Dichte der Medien, also nach der Höhe, in der sie aufschwimmen. Um dies zu erreichen, sind nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung zwei an getrennte Ablaufschläuche angeschlossene Absaugrohre in die Rinne eingetaucht, wobei bei einem Absaugrohr die Rohrlöcher unten und bei dem anderen Absaugrohr die Rohrlöcher oben angeordnet sind. Günstig ist es, zuerst das oben schwimmende Medium und danach das unten vorhandene Medium abzusaugen.
Um eine grobe Trennung des flüssigen Mediums in seine Bestandteile bereits vor dem Absaugen oder Ablaufen zu erhalten, sind nach einer weiteren Ausgestaltung in der Rinne und oder dem Zulaufblech Überlaufwehre und/oder Unterlaufwehre angebracht.
Die in die Rinne eintauchenden Absaugrohre und zugehörigen Ablaufschläuche sind so zu haltern, daß sie den Funktionsablauf nicht behindern. So darf die Rinne mit ihrer Innenwand, ihrer Außenwand und/oder ihren Seitenwänden weder mit dem Ablaufrohr, dessen Halterung oder dem Ablaufschlauch in Berührung kommen. Zweckmäßigerweise ist daher an den Schwimmern und/oder den die Schwimmer verbindenden Verbindungstraversen ein die Absaugrohre tragendes Rohrgestell vorgesehen. An dem Rohrgestell ist ein einfaches Haltern der für den Abfluß notwendigen Elemente möglich. Ein Zugang ist jederzeit ohne Heraushebung des Abschöpfgerätes aus der Flüssigkeit möglich.
Die grobe Trennung des flüssigen Mediums bei einer gleichzeitigen vollständigen Entleerung der Rinne ergibt eine großen Wirkungsgrad pro Abschöpfvorgang.Bei getrenntem Abfluß ist es wichtig, daß sich das in die Rinne eingeflossene Medium beruhigt hat, bevor der Abfluß erfolgt. Über das Absaugrohr ist dies einfach zu steuern, da mit dem Absaugen erst nach einer gewissen Zeit begonnen werden kann. Um diese Qualitätssteigerung auch beim Abfluß über das Ablaufrohr zu erhalten, bei der gleichzeitig ein Rückschluß auf die abgeflossene Menge möglich ist, ist bei einer vorteilhaften Weiterbildung ein das Rinnenloch verschließendes Schließblech am Rohrgestell, den Schwimmern oder den Verbindungstraversen befestigt.
Das Schließen und Öffnen des Rinnenloches ist auch automatisch mit dem Drehen der Abschöpfwanne um ihre Achse durchführbar. Dadurch benötigt das Abschöpfgerät keine zusätzlichen Aggregate, die die Stellung der Abschöpfwanne überwachen und analog hierzu das Schließblech steuern. Daher ist nach einer Weiterbildung der Erfindung das Rinnenloch durch das Schließblech verschlossen, wenn die Einlaufkante unterhalb des Niveaus des flüssigen Mediums liegt, und das Schließblech gibt das Rinnenloch frei, wenn die Abschöpfwanne um ihre Achse kippt, und die Einlaufkante aus dem Niveau des flüssigen Mediums austaucht. Somit werden die Wirkungen der physikalischen Auftriebs- und Verdrängungskräfte, die auf die Abschöpfwanne wirken, doppelt genutzt.
Bevorzugt ist ferner an der Einlaufkante der Abschöpfwanne ein Rechen vorgesehen. Durch den Rechen wird das in das Abschöpfgerät fließende Medium bereits selektiert. Dadurch können zum Beispiel große Verunreinigungen, die die Funktion stören würden, nicht einfließen.
Ist es gewünscht, daß nur an der Oberfläche schwimmendes Medium in das Abschöpfgerät einfließen kann, so weist der Rechen noch oben hin offene Einströmöffnungen auf. Soll hingegen nur in einer bestimmten Tiefe schwimmendes Medium einfließen und das an der Oberfläche schwimmende Medium zurückgehalten werden, so besitzt nach einer alternativer Ausgestaltung der Rechner nach oben hin eine geschlossene Oberkante und weist von der Oberkante nach unten beabstandet Einströmöffnungen auf.
Unter Umständen ist es erforderlich, die gesamte Eintauchtiefe des Abschöpfgerätes in der Flüssigkeit zu verändern. Dies kann dann der Fall sein, wenn nachträglich zum Beispiel Meßinstrumente hinzugekommen oder Stellinstrumente abmontiert worden sind. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist daher am Schwimmer und/oder den Verbindungstraversen mindestens ein Sekundärschwimmer befestigt. Die Größe des Sekundärschwimmers ist entsprechend der zu erreichenden Auftriebskraft ausgelegt, wodurch nach dem Entfernen des Sekundärschwimmers das Abschöpfgerät tiefer eintaucht und nach dem Hinzufügen höher aufschwimmt.
Es ist jedoch umständlich, je nach gewünschter Eintauchtiefe, immer die Sekündärschwimmer auszutauschen. Einfacher ist es, den Sekundärschwimmer immer am Abschöpfgerät zu belassen und zweckmäßigerweise höhenverstellbar am Schwimmer und/oder den Verbindungstraversen zu befestigen.
Das Befestigen und Einstellen des Sekundärschwimmers am Schwimmer soll einfach durchführbar sein, und der Sekundärschwimmer soll weiterhin nach dem Lösen bei dem Abschöpfgerät örtlich verbleiben. Am Sekundärschwimmer ist daher bevorzugt mindestens ein den Schwimmer umgebender Ring angebracht, wobei am Ring die Stellung des Sekundärschwimmers zum Schwimmer festlegende Stellmittel angeordnet sind.
Bevorzugt sind die am Ring angeordneten Stellmittel auf dem Umfang des Ringes verteilte Schrauben, mit denen der Ring und somit der Sekundärschwimmer am Schwimmer festgesetzt wird. Für die Verstellung sind keine Spezialwerkzeuge erforderlich, und die Klemmkraft verteilt sich über den Umfang des Schwimmers.
Die in die Flüssigkeit eintauchenden Stellmittel sind einer erhöhten Korrosion ausgesetzt. Weiterhin ist es umständlich die unter dem Flüssigkeitsniveau liegenden Stellmittel zu bedienen. Um außerdem eine Balance des Abschöpfgerätes sicherzustellen, soll ein gleichzeitiges Verstellen der beiden Sekundärschwimmer erfolgen. Daher ist bevorzugt das Stellmittel am Ring ein Traversenständer, auf den ein Verstellmechanismus einwirkt, der beide Sekundärschwimmer verstellt.
Je nach Oberflächenbewegung und auf dem Abschöpfgerät befindlichen Ablagerungen taucht das Abschöpfgerät unterschiedlich tief ein. Ein optimales Arbeitsergebnis des Abschöpfgerätes läßt sich jedoch nur bei gleichbleibender Eintauchtiefe erzielen. Bevorzugt ist daher an mindestens einem der Schwimmer ein die Eintauchtiefe messender Niveausensor angebracht, durch dessen Meßergebnis der Verstellmechanismus die Lage der Sekundärschwimmer einstellt. Somit paßt sich das Abschöpfgerät automatisch an die auf dasselbe einwirkenden Einflüsse an, ohne daß ständig eine visuelle Beobachtung notwendig ist.
Bei sehr großer Bewegung der Oberfläche der Flüssigkeit, in der das Abschöpfgerät schwimmt, ist ein einwandfreies Arbeiten nicht mehr möglich. Zweckmäßigerweise stellt daher ein Wellensensor die Oberflächenbewegungen des flüssigen Mediums fest, durch dessen Meßergebnis der Verstellmechanismus die Lage der Sekundärschwimmer einstellt, die Stellung des dem Rinnenloch zugeordneten Schließbleches beeinflußt und/oder den Winkel begrenzt, den die Abschöpfwanne durchschwenkt.
Durch diese Maßnahme ist eine Einflußnahme auf alle die Funktion betreffenden Faktoren möglich.
Bevorzugt sind an dem Abschöpfgerät Aktuatoren vorgesehen, die den Verstellmechanismus, das Schließblech und die Schwenkbegrenzung beeinflußen. Hierdurch ist ein weitgehend automatischer Betrieb des Abschöpfgerätes gewährleistet.
Eine preisgünstige Ausgestaltung der Aktuatoren ergibt sich, wenn normierte Bauteile zum Einsatz kommen. Um dies zu erreichen, ist zweckmäßigerweise der Aktuator für den Verstellmechanismuß ein auf einen Scherentrieb wirkender Zylinder. Auch für den Einsatz aller auf die Schwenkbewegung wirkenden Elemente ist der Gebrauch von kostengünstigen genormten Bauteilen vorgesehen. Bevorzugt ist der Aktuator für die Schwenkbegrenzung ein das Trimmgewicht verstellender Zylinder und/oder ein die Schwenkbewegung der Abschöpfwanne steuernder Antrieb. Für die Steuerung der Schwenkbewegung kann außer einem Zylinder auch ein Schrittmotor zum Einsatz kommen, der für diesen Einsatzzweck klein baut.
Empfindliche Bauteile müssen vor Feuchtigkeit und Verschmutzung geschützt werden. Den Aktuatoren muß die zur Ausübung erforderliche Energie zur Verfügung gestellt werden. Um einen großen Aufwand zum Schutz dieser empfindlichen Bauteile zu vermeiden und um die Energie in der Nähe des Aktuator bereitzustellen, ist bevorzugt in oder an mindestens einem der Schwimmer eine Auswerteeinheit, ein Aktuator und/oder ein Energiespeicher vorgesehen.
Ein unerwüschter Wellengang soll die Funktion des Abschöpfgerätes nicht über Gebühr beeinflußen. Die Wellen sollen vor der Abschöpfwanne bereits geschwächt werden. Erreicht wird dies bei einer Ausgestaltung der Erfindung durch an den Schwimmern und/oder den Verbindungstraversen angebrachte Sekundärschwimmer, die mindestens teilweise in den Längsbereich der Abschöpfwanne hineinreichen. Die einwirkenden Wellen werden gebrochen, und dennoch kann genügend abzuschöpfendes Medium direkt bis zur Abschöpfwanne gelangen.
Damit die Abschöpfgeräte nicht zu groß werden und trotzdem eine große Breite mit Abschöpfgeräten abgesperrt werden kann, ist zweckmäßigerweise ein Verbundsystem von mehreren Abschöpfgeräten zu einer Abschöpfkette zusammengeschlossen. Dabei erfolgt der Zusammenschluß auch durch das Zusammenbringen der Abflüsse, der in der Flüssigkeit oder oberhalb derselben durchführbar ist. Durch versetzt hintereinander angeordnete Abschöpfgeräte ist eine lückenlose Absicherung möglich.
Ein stationärer Einsatz von installierten, zu einer Abschöpfkette zusammengeschlossenen Abschöpfgeräten ist dort vorteilhaft, wo ständig flüssiges Medium anfällt und abgeschöpft werden muß. So ist beispielsweise der Einsatz vor Flußwehren, hinter Industrieanlagen, in Recyclinganlagen, in denen Gemische in ihre Bestandteile getrennt werden, und dergleichen Anlagen denkbar.
Triftet jedoch die abzuschöpfende Flüssigkeit auf einer großen Fläche, wie zum Beispiel einem See oder Meer, so werden die zu einer Abschöpfkette zusammengeschlossenen Abschöpfgeräte bevorzugt in eine Schleppvorrichtung integriert. Die abgeschöpfte Flüssigkeit wird dabei von begleitenden Tankern aufgenommen, auf denen eine weitere Trennung der Flüssigkeit durchgeführt wird.
Der der Erfindung zugrundeliegende Gedanke wird in der nachfolgenden Beschreibung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele, die in der Zeichnung dargestellt sind, näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1
einen Schnitt durch einen Behälter mit einem auf einer Flüssigkeit schwimmenden erfindungsgemäßen Abschöpfgerät,
Fig. 2
eine Draufsicht auf das Abschöpfgerät nach Fig. 1 in Pfeilrichtung II,
Fig. 3
einen Schnitt durch das Abschöpfgerät gemäß Fig. 1, in Richtung der Pfeile III-III, in vergrößerter Darstellung und in Ablauf Stellung,
Fig. 4
einen Schnitt gemäß Fig. 3 in Zulaufstellung,
Fig. 5
eine Darstellung der Einzelheit V gemäß Fig. 3,
Fig. 6
einen Teilschnitt durch Fig. 3 in Richtung der Pfeile VI-VI,
Fig. 7
einen Schnitt durch die Schwimmer gemäß Fig. 1 in Richtung der Pfeile VII-VII in vergrösserter Darstellung,
Fig. 8
einen Schnitt durch einen Behälter mit einem auf einer Flüssigkeit schwimmenden alternativen Abschöpfgerät nach der Erfindung,
Fig. 9
einen Schnitt durch das Abschöpfgerät gemäß Fig. 8, in Richtung der Pfeile IX-IX, in vergrößerter Darstellung und in Ablaufstellung,
Fig. 10
einen Schnitt gemäß Fig. 9 mit verschiedenen alternativen Ausführungen,
Fig. 11
eine Ansicht auf die Einlaufkante gemäß Fig. 10 in Pfeilrichtung XI,
Fig. 12
eine alternative Ausführung der Einlaufkante nach Fig. 11,
Fig. 13
einen Schnitt durch eine alternative Ausführung eines Abschöpfgerätes in Ablaufstellung,
Fig. 14
einen Schnitt durch das Abschöpfgerät gemäß Fig. 13 in Zulaufstellung,
Fig. 15
eine Ansicht auf ein in einer Flüssigkeit schwimmendes Abschöpfgerät mit alternativen Zusätzen,
Fig. 16
eine Draufsicht auf das Abschöpfgerät gemäß Fig. 15 in Pfeilrichtung XVI und
Fig. 17
eine Draufsicht auf ein alternatives Abschöpfgerät.
In einen Behälter 1 fließt verunreinigte Flüssigkeit, deren Verunreinigung sich an der Oberfläche 2 absetzt. An der Oberfläche 2 schwimmt das Abschöpfgerät 3 frei im Behälter 1, das einen Abfluß 4 besitzt, der durch die Behälterwand 5 hindurchgeht. Der Abfluß 4 besteht aus einem flexiblen Ablaufschlauch 6, der mit Schlauchschellen 7 an Rohrstutzen 8 befestigt ist. Behälterseitig geht der Rohrstutzen 8 abgedichtet durch die Behälterbohrung 9 hindurch. Das aus dem Behälterstützen 8 ausfließende, abgeschöpfte Medium wird in einer nicht dargestellten Anlage weiter bearbeitet. Der Rohrstutzen 8 an der Seite des Abschöpfgerätes 3 besitzt eine Schnellkupplung 10, über die der Abfluß 4 vom Abschöpfgerät 3 getrennt wird. Das Abschöpfgerät 3 hat eine längliche Ausdehnung mit einer im wesentlichen rechteckigen Abschöpfwanne 11. Damit das Abschöpfgerät 3 schwimmt, sind an ihm Schwimmer 12 befestigt, die stets für genügend Auftrieb sorgen. Die Schwimmer 12 befinden sich an den Schmalseiten 13 der Abschöpfwanne 11, wobei zwischen den Schmalseiten 13 und den Schwimmern 12 eine die Schwimmer 12 und die Abschöpfwanne 11 verbindende Achse 14 angeordnet ist. Vor den Längsseiten 15 der Abschöpfwanne 11 sind Verbindungstraversen 16 angeordnet, mit denen die Schwimmer 12 verbunden sind. Der Abstand zwischen den Schwimmern 12 ist so gewählt, daß die Abschöpfwanne 11 frei um die Achse 14 schwenken kann. Die Verbindungstraversen 16 sind Rundstäbe, die an ihren Enden jeweils ein Gewinde 17 tragen, mit denen sie in Gewindebuchsen 18 eingeschraubt werden, die an den Schwimmern 12 angeschweißt sind.
Die Abschöpfwanne 11 besteht im wesentlichen aus drei Teilen, zwei gleichen Seitenwänden 19 und einem verschiedene achsparallele Biegungen 20 aufweisenden Mittelblech 21. An jeder der Seitenwände 19 ist nach außen in Richtung der Schwimmer 12 je eine Lagerbuchse 22 angeschweißt. Ein jeweils am Schwimmer 12 angeschweißter Lagerzapfen 23 greift in die entsprechende Lagerbuchse 22 ein und bildet ein Teil der Achse 14. Dabei ist.zwischen Lagerzapfen 23 und Lagerbuchse 22 sowohl in radialer als auch in axialer Richtung genügend Spiel vorhanden, um ein Verklemmen bei schränkender Bewegung des Abschöpfgerätes 3 zu verhindern. Die Seitenwände 19 der Abschöpfwanne 11 bilden die Form eines auf der Seite liegenden Hauses. Das mit den Seitenwänden 19 verbundene Mittelblech 21 besitzt annähernd eine L-Form, deren langer Schenkel 24 mit der oben liegenden Kante 25 der Seitenwände 19 abschließt. Die Achse 14 ist in der horizontalen Ausrichtung ungefähr mittig zu den Seitenwänden 19 und in der vertikalen Richtung ungefähr im Verhältnis 1:1,5 angeordnet, wobei der kleinere Teil unten liegt. Von der Spitze 26 der Seitenwand 19 verläuft konform mit der Schräge 27 ein Einlaufblech 28, das an einer Biegung 20 eine Einlaufkante 29 bildet und von dort schräg nach innen unten verlaufend ein Zulaufblech 30 darstellt. Der kurze Schenkel 33 der L-Form des Mittelbleches 21 stellt die Außenwand 31 der Abschöpfwanne 11 dar, die parallel zur Achse 14 verläuft. Näher in Richtung der Achse 14, jedoch noch auf der Seite zur Außenwand 31, befindet sich die Innenwand 32, welche parallel zur Achse 14 und zur Außenwand 31 verläuft. Die Innenwand 32 und die Außenwand 31 sind gegenüber dem langen Schenkel 24 zwischen zwei Biegungen 20 des Mittelbleches 21 verbunden, wobei dieser Teil den Rinnenboden 34 einer Rinne 35 darstellt. Insgesamt setzt sich die Rinne 35 aus der Innenwand 32, der Höhe der Innenwand 32 entsprechenden Teilen der Seitenwände 19 und der entsprechenden Höhe der Außenwand 31 zusammen. Somit ergibt sich für die Abschöpfwanne 11 eine im Querschnitt einseitige Form, die gegenüber der Einlaufkante 29 hinter der Achse 14 liegend die Rinne 35 aufweist. Von der Rinne 35 erstreckt sich bis zur Einlaufkante 29 schräg nach oben über der Achse 14 verlaufend das Zulaufblech 30. Von oben gesehen ist somit die Abschöpfwanne 11 und damit auch die Rinne 35 rundum geschlossen.
In einer bestimmten Stellung muß die Abschöpfwanne 11 flüssiges Medium aufnehmen. Diese Position ist in Fig. 4 dargestellt. Die Abschöpfwanne 11 ist hierbei um die Achse 14 im Uhrzeigersinn geschwenkt. Dadurch kommt die Einlaufkante 29 unterhalb der Oberfläche 2 der Flüssigkeit zu liegen, und das aufzunehmende Medium strömt über die Einlaufkante 29 und das Zulaufblech 30 in die leere Rinne 35. Das Zulaufblech 30 hat dabei eine annähernd waagrechte Ausrichtung mit einer kleinen Neigung in Richtung der Rinne 35, um das Einfließen zu erleichtern. In dieser Stellung ragen die Seitenwände 19 und die Außenwand 31 über die Oberfläche 2 der Flüssigkeit.
Bei der in Fig. 3 gezeigten Stellung der Abschöpfwanne 11 befindet sich in der Rinne 35 abgeschöpftes flüssiges Medium. Dadurch ist die Abschöpfwanne 11 um die Achse 14 entgegen dem Uhrzeigersinn geschwenkt, wodurch neben den aus der Oberfläche 2 der Flüssigkeit herausschauenden Seitenwänden 19 sowie der Außenwand 31 auch die Einlaufkante 29 über der Oberfläche 2 zu liegen kommt. Es kann somit keine Flüssigkeit mehr abgeschöpft werden. Dies ist erst nach der Leerung der Abschöpfwanne 11 wieder möglich.
Wenn die Abschöpfwanne 11 leer ist (vergl. Fig. 4), so ist die auf sie wirkende Auftriebskraft 36 der Flüssigkeit so groß, daß die Abschöpfwanne 11 um die Achse 14 im Uhrzeigersinn gedreht wird, und das abzuschöpfende Medium über die Einlaufkante 29 in die Abschöpfwanne 11 bzw. deren Rinne 35 einströmt. So wie die Rinne 35 sich füllt, reicht die Auftriebskraft 36 nicht mehr aus, um die Abschöpfwanne 11 in der in der Fig. 4 gezeigten Position zu halten. Sie dreht sich dann entgegen dem Uhrzeigersinn bis zur Position in Fig. 3.
Damit die Abschöpfwanne 11 sich beim Drehen nicht überschlägt, ist an der Außenwand 31 ein eine Führung aufweisender Schiebesitz 37 angeordnet, bei dem zwischen zwei Stegen 38 ein Austauchanschlag 39 und ein Eintauchanschlag 40 einliegt. Der Schiebesitz 37 besitzt mittig eine Gewindebohrung, in die eine Schraube 41 eingreift, die auf ihrem Gewindeschaft eine Feststellmutter 42 trägt. Die zwischen sich die Führung darstellenden Stege 38 entsprechen in ihrer Höhe etwa der Dicke von Austauchanschlag 39 und Eintauchanschlag 40 zusammengenommen. Die lichte Weite zwischen den Stegen 38 ist geringfügig breiter als die Breite von Austauchanschlag 39 und Eintauchanschlag 40, wodurch die beiden Anschläge 39, 40 bei gelöster Feststellmutter 42 in der Führung gleiten können. Der Verschiebeweg der beiden Anschläge 39, 40 ist durch die Langlöcher 101 begrenzt, die sie in ihrem in der Führung einliegenden, parallel zur Außenwand 31 ausgerichteten Teil tragen und durch die die Schraube 41 hindurchragt. An seinem dem Rinnenboden 34 zugewandten Ende trägt der Austauchanschlag 39 eine Abkantung 43 und der Eintauchanschlag 40 eine Abkantung 44. Die Abkantungen 43, 44 sind so lang ausgeführt, daß sie in den Bereich der Verbindungstraverse 16 hineinreichen und diese zwischen sich aufnehmen. Dabei liegt die Abkantung 44 des Eintauchanschlages 40 unterhalb der Verbindungstraverse 16 und die Abkantung 43 des Austauchanschlages 39 oberhalb der Verbindungstraverse 16. Wird der Abstand zwischen den Abkantungen 43, 44 verändert, so ändert sich auch der Winkel, um den die Abschöpfwanne 11 um die Achse 14 schwenkt. Soll zum Beispiel die Abschöpfwanne 11 tiefer eintauchen, so wird die Feststellmutter 42 gelöst und der Eintauchanschlag 40 nach unten in Richtung des Rinnenbodens 34 verschoben, und nach Erreichen der gewünschten Position wird die Feststellmutter 42 wieder angezogen. Beim Drehen im Uhrzeigersinn kommt dann die Abkantung 44 des Eintauchanschlages 40 später an der Verbindungstraverse 16 zur Anlage. Die Abschöpfwanne 11 hat einen größeren Drehwinkel zurückgelegt, und die Einlaufkante 29 ist tiefer eingetaucht. Analog hierzu wird die restliche Verstellung durchgeführt.
Bei der Ausführung des Austauchanschlages 39 und des Eintauchanschlages 40 in Fig. 10 sind die Abkantungen 43, 44 jeweils mit einem elastischen Stopfen 45 überzogen. Durch diesen Stopfen 45 wird einerseits die Winkelbewegung der Abschöpfwanne 11 elastisch abgefedert und andererseits wird eine Geräuschdämpfung beim Anschlagen der Abkantungen 43, 44 an der Verbindungstraverse 16 erreicht.
Ein Trimmsystem 46 ist oberhalb der Abschöpfwanne 11 angeordnet. Es besteht aus einem rechtwinklig gebogenen Rundstab 47, der im Bereich oberhalb der Abschöpfwanne 11 ein Verstellgewinde 49 aufweist, das gleichzeitig die Trimmgewichtsaufnahme 50 ist. Ein rechtwinklig abgebogener Stutzen 48 verläuft in Richtung der Anschläge 39, 40 und ist an dem außenliegenden Austauchanschlag 39 angeordnet. So ändert beim Verstellen des Austauchanschlages 39 auch das Trimmsystem 46 seine Lage, was jedoch in der in den Fig. 3 und 13 dargestellten Position keine Auswirkung zeigt. Bei der in der Fig. 4 dargestellten Lage verändert sich der Schwerpunkt des Trimmsystemes 46 geringfügig, was im allgemeinen vernachlässigbar gering ist. Um dies zu vermeiden, kann das Trimmsystem 46 auch ortsfest, z.B. an der Außenwand 31 der Abschöpfwanne 11 befestigt werden. Mit dem Trimmsystem 46 wird ein Einfluß auf die Auftriebskraft 36 genommen, d.h. es wird ein Einfluß auf den Zeitpunkt des Drehens der Abschöpfwanne 11 ausgeübt. Wird das an der Trimmgewichtsaufnahme 50 befindliche Trimmgewicht 51 rechts der Achse 14 mehr in Richtung der Einlaufkante 29 verschoben, so kippt die Abschöpfwanne früher im Uhrzeigersinn bis der Eintauchanschlag 40 in Wirkung kommt. Das Trimmsystem 46 verläuft quer zur Achse 14, und daher ist bei geringer Verstellung des Trimmgewichtes 51 die größtmögliche Wirkung auf die Abschöpfwanne 11 erreicht. Soll die Einstellung feinfühliger stattfinden', so wird das Trimmsystem schräg zur Achse 14 angeordnet.
In der Rinne 35 der Abschöpfwanne 11 befindet sich ein Rinnenloch 52, an das der Abfluß 4 mit Ablaufschlauch 6 angeschlossen ist. Das Rinnenloch 52 ist im Eckbereich 54 zwischen der Innenwand 32 und dem die Rinne 35 nach unten begrenzenden Rinnenboden 34 angeordnet. Das Zentrum 53 des Rinnenloches 52 befindet sich im Eckbereich 54. Die Ausrichtung der Achse des Rinnenloches 56 ist senkrecht zum Rinnenboden 34. Durch diese Position ist im Rinnenboden 34 ein Halbkreis 55 und in der Innenwand 32 ein Rechteck 56 ausgeklinkt. Mit einem rechteckig ausgeschnittenen Rohr 57, das sowohl den Halbkreis 55 als auch das Rechteck 56 abdeckt, ist das Rinnenloch 52 dicht verschlossen. Eine ringsum verlaufende Schweißnaht reicht vom Rinnenboden 34 über die Innenwand 32 bis zum Zulaufblech 30. An dem Rohr 57 ist die Schnellkupplung 10 angebracht, über die der Abfluß 4 angeschlossen wird.
Bei den Fig. 8, 9 und 10 erfolgt ein Abfluß 58 aus der Abschöpfwanne 11 nur nach oben. Daher ist bei dieser Anordnung kein Rinnenloch mehr notwendig. In die Rinne 35 taucht ein Absaugrohr 59 ein, über das das flüssige abgeschöpfte Medium aus der Rinne 35 abgesaugt wird. Der weitere Abtransport erfolgt hierbei über einen am Absaugrohr 59 angeschlossenen Ablaufschlauch 60. Bei der Ausführung gemäß Fig. 9 befinden sich auf der gesamten Länge des Absaugrohres 59 Rohrlöcher 61, die über den Umfang verteilt sind. Bei dem in der Fig. 10 gezeigten Abfluß 58 sind zwei getrennten Absaugrohren 62, 63 ebenfalls zwei getrennte Ablaufschläuche 64, 65 zugeordnet. Bei dem Absaugrohr 62 befinden sich die Rohrlöcher 61 oben. Somit werden über dieses Absaugrohr 62 die oben schwimmenden Medien abgesaugt und über den Ablaufschlauch 64 abtransportiert. Demgegenüber liegen bei dem Absaugrohr 63 die Rohrlöcher 61 unten. Hier werden die unten schwimmenden Medien abgesaugt und über den Ablaufschlauch 65 abtransportiert.
Über in der Rinne 35 oder dem Zulaufblech 30 angeordnete Überlaufwehre oder Unterlaufwehre (nicht dargestellt) ist bereits eine Grobtrennung möglich, wodurch sich der Wirkungsgrad der Anordnung nach Fig. 10 noch erhöht.
Die Absaugrohre 59, 62 und 63 müssen eine bestimmte feste Position in der Rinne 35 einnehmen. Dabei dürfen sie die Drehbewegung der Abschöpfwanne 11 um die Achse 14 nicht behindern. Ein Rohrgestell 66 in Form eines Bügels ist an den Schwimmern 12 befestigt. An dem Rohrgestell 66 sind zwei Halter 67 befestigt, die das Rohr 68 des Rohrgestelles 66 umgeben. Die Halter 67 verlaufen im mittleren Bereich schräg in Richtung der Rinne 35 und haltern dort das Absaugrohr 59 bzw. die Absaugrohre 62 und 63.
Bei der Darstellung nach Fig. 13 und 14 erfolgt der Abfluß als Kombination. Dazu ist im Rinnenboden 34 ein Rinnenloch 52, das von dem Rohr 57 umschlossen ist. Über einen am Rohrgestell 66 befestigten Halter 67 ist ein Absaugrohr 59 in die Rinne 35 der Abschöpfwanne 11 eingetaucht und dort gehaltert. Es erfolgt also ein kombinierter Abfluß durch das Rinnenloch 52 und das Absaugrohr 59. Als zusätzliche Variante befindet sich am Halter 67 ein Schließblech 69, das einen das Rinnenloch 52 abdeckenden Schließwinkel 70 aufweist. Oberhalb des Schließwinkels 70 ist ein Schließblechhalter 71 am Halter 67 angeflanscht. Die Anordnung ist federnd so ausgeführt, daß sich der Schließwinkel 70 in der Eintauchstellung (Fig. 14) dichtend vor das Rinnenloch 52 legt und erst beim Übergang in die Austauchstellung (Fig. 13) das Rinnenloch 52 freigibt.
Oberhalb der Einlaufkante 29 der Abschöpfwanne 11 nach Fig. 10 ist ein Rechen 72 angebracht. Im unteren Bereich weist der Rechen 72 eine U-Form 73 auf, die zwischen ihren Schenkeln das Ende des Mittelbleches 21 umgreift. Der außen liegende Schenkel ist höher ausgeführt und hat eine die Einlaufkante 29 übergreifende Umfalzung 74, mit der der Rechen 72 über der Einlaufkante 29 festgeklipst ist. Oberhalb der Umfalzung 74 verläuft das Rechenblech 75 des Rechens 72, das parallel zur Kante der Seitenwand 19 verläuft. Die Breite des Rechens 72 ist so gewählt, daß er genau zwischen die beiden Seitenwände 19 der Abschöpfwanne 11 paßt. Der Rechen 72 nach Fig. 11 besitzt im Rechenblech 75 nach oben hin offene Einströmöffnungen 76, durch die an der Oberfläche schwimmendes Medium in die Abschöpfwanne 11 in der Eintauchstellung einströmen kann. Demgegenüber besitzt der Rechen 72 nach Fig. 12 eine geschlossene Oberkante 77. Beabstandet von der Oberkante 77 sind Einströmöffnungen 78 vorgesehen, die in sich geschlossen sind und die Form eines Rechteckes aufweisen. In der Eintauchstellung kann durch die Einströmöffnungen 78 nur Medium strömen, das sich in der Höhe der Einströmöffnungen 78 befindet.
Die Schwimmer 12 bestehen aus einem mittleren Rohrstück 79, an das an beiden Enden Schwimmerdeckel 80 dicht angebracht sind. Zum besseren Abdichten und zum Führen besitzt der Schwimmerdeckel 80 einen Wulst 81, der sich in den Innendurchmesser 82 des Rohrstückes 79 einsetzt und für eine dichte Verbindung sorgt. Durch einen am Wulst 81 und Innendurchmesser 82 aufgetragenen Kleber wird der Schwimmer 12 hermetisch abgedichtet. Nach dem gleichen Prinzip sind auch die Sekundärschwimmer 83 hergestellt, die an den Schwimmern 12 befestigt sind. Die Befestigung erfolgt mit zwei, um das Rohrstück 79 des Schwimmers 12 umlaufenden Ringen 84. An den Ringen 84 sind Stützen 85 befestigt, die mit den Sekundärschwimmern 83 verbunden sind. In den Ring 84 sind Stellmittel eingelassen, die als drei um 120° zueinander versetzte Schrauben 86 ausgebildet sind. Über die Stellmittel ist der Sekundärschwimmer 83 höhenverstellbar am Schwimmer 12 festgelegt. Soll das Abschöpfgerät 3 höher aufschwimmen, so werden die Sekundärschwimmer 83 tiefer in die Flüssigkeit eingetaucht, und mittels der Schrauben 86 wird diese Stellung bestimmt, wodurch eine größere Auftriebskraft auf die gesamte Einheit ausgeübt wird.
Das Stellmittel bei der Anordnung nach den Fig. 15, 16 ist ein Traversenständer 87, der an den Ringen 84 befestigt ist. Der Mittelteil 88 des Traversenständers 87 ist drehbar gelagert und über eine Stellstange 89 mit einem Verstellmechanismus 90 verbunden. Der Verstellmechanismus 90 ist ein auf einem Zylinder 91 gelagerter Scherentrieb. Fährt die Schubstange 99 des Zylinders 91 aus, so bewegen sich die äußeren Knotenpunkte 100 nach außen, und die Sekundärschwimmer 83 werden nach unten gedrückt, wodurch das Abschöpfgerät 3 höher aufschwimmt. Das Absenken geschieht analog in umgekehrter Richtung. Da das Abschöpfgerät 3 nach Fig. 15, 16 auf der rechten Seite durch den Verstellmechanismus 90 gewichtsmäßig höher belastet ist, ist an dieser Seite der Sekundärschwimmer 83 bereits tiefer als auf der gegenüberliegenden Seite eingestellt. Dadurch ist dort immer eine höhere Auftriebskraft vorhanden.
An den Schwimmerdeckeln 80 der Schwimmer 12 sind Niveausensoren 92 angeordnet, die mit dem Abschöpfgerät 3 in die Flüssigkeit eintauchen. Über das durch die Niveausensoren 92 ermittelten Ergebnis wird der Zylinder 91 des Verstellmechanismusses 90 entsprechend angesteuert und die optimale Eintauchtiefe eingestellt.
Ein Wellensensor stellt die Oberflächenbewegung des flüssigen Mediums fest, in dem das Abschöpfgerät 3 schwimmt. Der Wellensensor ist nach der Fig. 17 einer der koaxial an einem Schwimmer 12 drehbar um die Schwimmerachse 93 befestigten Sekundärschwimmer 83. Die Drehbewegung wird festgestellt, umgerechnet und das Meßergebnis für die entsprechenden Verstellmechanismen genutzt.
Alle Meßergebnisse sowie von außen zugeführte Steuerbefehle wirken auf Aktuatoren, die entsprechende Elemente beeinflußen. Über eine Aktuator ist somit Einfluß auf die Schwenkbegrenzung möglich, die dadurch verkleinert oder vergrößert werden kann. Außerdem kann Einfluß auf den automatischen Ablauf genommen werden, was im Extremfall bedeutet, daß ein Antrieb das Schwenken der Abschöpfwanne 11 durchführt. Mittig auf dem Abschöpfgerät 3 nach Figur 15, 16 ist ein Zylinder 94 befestigt, der an seiner Schubstange 95 das Trimmgewicht 51 trägt. Der Zylinder 94 kann daher mit Steuerimpulsen beaufschlagt werden, um die Lage des Trimmgewichtes 51 zu verändern.
Im Hohlraum 96 der Schwimmer 12 ist eine Auswerteeinheit untergebracht, welche die Meßergebnisse der Sensoren erfaßt und in Steuerimpulse für die Aktuatoren umrechnet. Ferner ist dort auch der Aktuator (Antrieb) für die Schwenkbegrenzung der Abschöpfwanne 11 untergebracht. Dazu ist der Lagerzapfen 23 dicht in den Schwimmer 12 eingeführt und zwischen dem Lagerzapfen 23 und der Lagerbuchse 22 ist eine Zwangsmitnahme angeordnet (nicht dargestellt). Ferner eignet sich der Hohlraum 96 bestens als Energiespeicher. Er ist mit Druckluft gefüllt, die periodisch über Druckluftzuleitungen 96 nachgeladen wird. Von der Auswerteinheit im Schwimmer 12 gehen Steuerleitungen 97 zu den Zylindern 91 und 94 und den sonstigen Aktuatoren.
Die koaxial an den Schwimmern 12 befestigten Sekundärschwimmer 83 reichen mit ihrer Längsausdehnung teilweise bis vor die Längsseiten 15 der Abschöpfwanne 11. Sie dienen somit auch als Wellenbrecher, wodurch die Oberfläche des flüssigen Mediums vor der Abschöpfwanne 11 relativ ruhig ist.
Die Abschöpfgeräte 3 sind vielseitig einsetzbar und auch größenmäßig anpaßbar. Beim Zusammenschluß von mehreren Abschöpfgeräten 3 zu einer Abschöpfkette werden die Abflüße durch ein Verbundsystem 98 zusammengefaßt und abtransportiert. Bei dem in der Fig. 15 dargestellten Verbundsystem 98 ist der Abfluß 4 an den Schwimmern 12 gehaltert. Die Verbindung des Verbundsystemes 98 erfolgt über entspechende Kupplungen, wie z.B. Rohr-Drehgelenke und Schnellverbindungen. Über diese ist die Abschöpfkette beliebig erweiterbar. Die Abschöpfketten sind sowohl stationär als auch als an eine Schleppvorrichtung hinter Schiffen befestigte Einheit einsetzbar.
Der Einsatz der Abschöpfgeräte 3 ist sehr vielseitig. So ist neben dem Einsatz in freien Gewässern auch der Einsatz von kleineren Einheiten in Behältern 1 denkbar. Dabei können die unterschiedlichsten flüssigen Medien abgeschöpft werden. Neben dem Umweltschutz ist auch der Einsatz in Rcyclinganlagen möglich. Über all dort wo in einer Flüssigkeit ein Medium schwimmt, welches in einer bestimmten Höhe in der Flüssigkeit vorhanden ist, kann das Abschöpfgerät 3 eingesetzt werden. Dabei kann das abzuschöpfende Medium flüssig, teigig oder auch fest sein. Bei einem festen Medium sorgt der Teil der Flüssigkeit, die mit aufgenommen wurde, für den leichten Abtransport.

Claims (38)

  1. Selbstschwimmendes Abschöpfgerät zur Aufnahme der Oberschicht eines flüssigen Mediums mit einem Abfluß (4) zum Abtransport des aufgenommenen Mediums und mit einer in einem begrenzten Winkel um eine Achse (14) zwischen zwei fest zueinander beabstandeten Schwimmern (12) schwenkbaren Abschöpfwanne (11), die eine das abgeschöpfte Medium aufnehmence Rinne (35) mit einer zugeordneten Einlaufkante (29 aufweist, wobei die auf die Abschöpfwanne (11) wirkende Auftriebskraft (36) des flüssigen Mediums gegenüber der Einlaufkante (29) und hinter der Achse (14) angreift, dadurch gekennzeichnet, daß ein jeweils an der Abschöpfwanne (11) befestigter, verstellbarer Eintauchanschlag (40) das Eintauchen und ein Austauchanschlag (39) das Austauchen der Abschöpfwanne (11) begrenzt, wobei sowohl der Eintauchanschlag (40) als auch der Austauchanschlag (39) mit einer die Schwimmer (12) verbindenden Verbindungstraverse (16) und/oder den Schwimmern (12) zusammenwirkt.
  2. Selbstschwimmendes Abschöpfgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschöpfwanne (11) einseitig eine gegenüber einer Einlaufkante (29) hinter der Achse (14) liegende Rinne (35) für die Aufnahme des flüssigen Medius umfaßt, wobei ein von der Rinne (35) abgehendes, sich über die Achse (14) bis zur Einlaufkante (29) erstreckendes Zulaufblech (30) vorgesehen ist.
  3. Selbstschwimmendes Abschöpfgerät nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Achse (14) abgewandte, parallel dazu verlaufende Außenwand (31) der Rinne (35) und die Rinne (35) seitlich abschließende Seitenwände (19) oberhalb des Niveaus des flüssigen Mediums enden, wobei eine der Achse (14) zugewandte, parallel dazu verlaufende Innenwand (32) der Rinne (35) und das sich an die Innenwand (32) anschließende Zulaufblech (30) mit der Einlaufkante (29) im annähernd waagrechten Zustand des Zulaufbleches (30) unterhalb des Niveaus des flüssigen Mediums liegen.
  4. Selbstschwimmendes Abschöpfgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an den Seitenwänden (19) der Rinne (35) der Abschöpfwanne (11) Lagerbuchsen (22) befestigt sind, in die an den Schwimmern (12) oder an die Schwimmer (12) halternden Verbindungstraversen (16) angeordnete Lagerzapfen (23) drehbeweglich eingreifen, die die Achse (14) bilden.
  5. Selbstschwimmendes Abschöpfgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftriebskraft (36) des flüssigen Medims die leere Abschöpfwanne (11) um die Achse (14) dreht, wodurch die Einlaufkante (29) und das Zulaufblech (30) unter das Niveau des flüssigen Mediums tauchen.
  6. Selbstschwimmendes Abschöpfgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die volle Abschöpfwanne (11) sich entgegen der Auftriebskraft (36) um die Achse (14) dreht, wodurch die Einlaufkante (29; über das Niveau des flüssigen Mediums hinausragt.
  7. Selbstschwimmendes Abschöpfgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Eintauchanschlag (40) und/oder der Austauchanschlag (39) oder die mit diesen zusammenwirkenden Elemente elastisch ausgeführt sind.
  8. Selbstschwimmendes Abschöpfgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß über ein an der Abschöpfwanne (11) angeordnetes Trimmsystem (46) die Auftriebskraft (36) einstellbar ist.
  9. Selbstschwimmendes Abschöpfgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Trimmsystem (46) aus einer quer zur Achse (14) verlaufenden Trimmgewichtaufnahme (50) und einem daran verstellbaren Trimmgewicht (51) besteht.
  10. Selbstschwimmendes Abschöpfgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Trimmgewichtaufnahme (50) am Eintauchanschlag (40) oder am Austauchanschlag (39) befestigt ist.
  11. Selbstschwimmendes Abschöpfgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Abfluß (4) der Abschöpfwanne (11) mindestens einen über ein Rinnenloch (52) an der Rinne (35) befestigten Ablaufschlauch (6) umfaßt.
  12. Selbstschwimmendes Abschöpfgerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Rinnenloch (52) im Eckbereich (54) zwischen der Innenwand (32) und einem Rinnenboden (34) der Rinne (35) vorgesehen ist.
  13. Selbstschwimmendes Abschöpfgerät nach den Ansprüchen 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Zentrum (53) des Rinnenloches (52) sich etwa mittig im Eckbereich (54) befindet, wobei aus dem Rinnenboden (34) ein Halbkreis (55) und aus der Innenwand (32) ein Rechteck (56) ausgeklinkt ist, und ein rechteckig ausgeschnittenes Rohr (57), an dem der Ablaufschlauch (6) befestigt ist, das Rinnenloch (52) überdeckt.
  14. Selbstschwimmendes Abschöpfgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Abfluß (4) der Abschöpfwanne (11) mindestens ein in die Rinne (35) eingetauchtes Absaugrohr (59) mit einem daran angeschlosenen Ablaufschlauch (60) umfaßt.
  15. Selbstschwimmendes Abschöpfgerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Absaugrohr (59) eine Vielzahl von über seinen Umfang verteilten Rohrlöchern (61) aufweist.
  16. Selbstschwimmendes Abschöpfgerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß zwei an getrennte Ablaufschläuche (64, 65) angeschlossene Absaugrohre (62, 63) in die Rinne (35) eingetaucht sind, wobei bei einem Absaugrohr (63) die Rohrlöcher (61) zum Absaugen der oben schwimmenden Medien oberhalb der am anderen Absaugrohr (62) vorgesehenen Rohrlöcher (61) zum Absaugen der unten schwimmenden Medien angeordnet sind.
  17. Selbstschwimmendes Abschöpfgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß in der Rinne (35) und/oder dem Zulaufblech (30) Überlaufwehre und/oder Unterlaufwehre angebracht sind.
  18. Selbstschwimmendes Abschöpfgerät nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß an den Schwimmern (12) und/oder den die Schwimmer (12) verbindenden Verbindungstraversen (16) ein die Absaugrohre (59, 62, 63) tragendes Rohrgestell (66) vorgesehen ist.
  19. Selbstschwimmendes Abschöpfgerät nach einem der Ansprüche 11 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß ein das Rinnenloch (52) verschließendes Schließblech (69) am Rohrgestell (66), den Schwimmern (12) oder den Verbindungstraversen (16) befestigt ist.
  20. Selbstschwimmendes Abschöpfgerät nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Rinnenloch (52) durch das Schließblech (69) verschlossen ist, wenn die Einlaufkante (29) unterhalb des Niveaus des flüssigen Mediums liegt, und daß das Schließblech (69) das Rinnenloch (52) freigibt, wenn die Abschöpfwanne (11) um ihre Achse (14) kippt, und die Einlaufkante (29) aus dem Niveau des flüssigen Mediums austaucht.
  21. Selbstschwimmendes Abschöpfgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß an der Einlaufkante (29) der Abschöpfwanne (11) ein Rechen (72) vorgesehen ist.
  22. Selbstschwimmendes Abschöpfgerät nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechen (72) noch oben hin offene Einströmöffnungen (76) aufweist
  23. Selbstschwimmendes Abschöpfgerät nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechen (72) nach oben hin eine geschlossene Oberkante (77) besitzt und von der Oberkante (77) nach unten beabstandet Einströmöffnungen (78) aufweist.
  24. Selbstschwimmendes Abschöpfgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß am Schwimmer (12) und/oder den Verbindungstraversen (16) mindestens ein Sekundärschwimmer (83) befestigt ist.
  25. Selbstschwimmendes Abschöpfgerät nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Sekundärschwimmer (83) höhenverstellbar am Schwimmer (12) und/oder den Verbindungstraversen (16) befestigt ist.
  26. Selbstschwimmendes Abschöpfgerät nach den Ansprüchen 24 und 25, dadurch gekennzeichnet, daß am Sekundärschwimmer (83) mindestens ein den Schwimmer (12) umgebender Ring (84) angebracht ist, wobei am Ring (84) die Stellung des Sekundärschwimmers (83) zum Schwimmer (12) festlegende Stellmittel angeordnet sind.
  27. Selbstschwimmendes Abschöpfgerät nach Anspruch 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die am Ring (84) angeordneten Stellmittel auf dem Umfang des Ringes (84) verteilte Schrauben (86) sind, mit denen der Ring (84) und somit der Sekundärschwimmer (83) am Schwimmer (12) festgesetzt wird.
  28. Selbstschwimmendes Abschöpfgerät nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellmittel am Ring (84) ein Traversenständer (87) ist, auf den ein Verstellmechanismus (90) einwirkt, der beide Sekundärschwimmer (83) verstellt.
  29. Selbstschwimmendes Abschöpfgerät nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß an mindestens einem der Schwimmer (12) ein die Eintauchtiefe messender Niveausensor (92) angebracht ist, durch dessen Meßergebnis der Verstellmechanismus (90) die Lage der Sekundärschwimmer (83) einstellt.
  30. Selbstschwimmendes Abschöpfgerät nach Anspruch 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, daß ein Wellensensor die Oberflächenbewegungen des flüssigen Mediums feststellt, durch dessen Meßergebnis der Verstellmechanismus (90) die Lage der Sekundärschwimmer (83) einstellt, die Stellung des dem Rinnenloch (52) zugeordneten Schließbleches (69) beeinflußt und/oder den Winkel begrenzt, den die Abschöpfwanne (11) durchschwenkt.
  31. Selbstschwimmendes Abschöpfgerät nach einem der Ansprüche 19 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß Aktuatoren vorgesehen sind, die den Verstellmechanismus (90), das Schließblech (69) und die Schwenkbegrenzung beeinflußen.
  32. Selbstschwimmendes Abschöpfgerät nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß der Aktuator für den Verstellmechanismus (90) ein auf einen Scherentrieb wirkender Zylinder (91) ist.
  33. Selbstschwimmendes Abschöpfgerät nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß der Aktuator für die Schwenkbegrenzung ein das Trimmgewicht (51) verstellender Zylinder (94) und/oder ein die Schwenkbewegung der Abschöpfwanne (11) steuernder Antrieb ist.
  34. Selbstschwimmendes Abschöpfgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß in oder an mindestens einem der Schwimmer (12) eine Auswerteeinheit, ein Aktuator und/oder ein energiespendender Druckluftspeicher vorgesehen ist.
  35. Selbstschwimmendes Abschöpfgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß am Schwimmer (12) und/oder den Verbindungstraversen (16) Sekundärschwimmer (83) angebracht sind, die mindestens teilweise in den Längsbereich der Abschöpfwanne (11) hineinreichen.
  36. Selbstschwimmendes Abschöpfgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verbundsystem (98) mehrere Abschöpfgeräte zu einer Abschöpfkette zusammenschließt.
  37. Selbstschwimmendes Abschöpfgerät nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß die zu einer Abschöpfkette zusammengeschlossenen Abschöpfgeräte (3) stationär installiert sind.
  38. Selbstschwimmendes Abschöpfgerät nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß die zu einer Abschöpfkette zusammengeschlossenen Abschöpfgeräte (3) in eine Schleppvorrichtung integriert sind.
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