EP0841101B1

EP0841101B1 - Hydrodynamic tool for the cleaning of tubes and conduits

Info

Publication number: EP0841101B1
Application number: EP96117817A
Authority: EP
Inventors: Kurt Hörger; Hans Prof. Dr. Lutze
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-11-07
Filing date: 1996-11-07
Publication date: 2001-08-01
Anticipated expiration: 2016-11-07
Also published as: EP0841101A1; DE59607422D1

Description

Die Erfindung betrifft ein hydrodynamisches Werkzeug für die Reinigung von Rohren und Kanälen nach dem Oberbegriff des ersten Patentanspruchs. Diese Werkzeuge sind als Durchströmteile ausgebildet und können z.B. Kanalreinigungsdüsen oder Sohlenreiniger sein.The invention relates to a hydrodynamic tool for the cleaning of pipes and channels according to the generic term of the first claim. These tools are as Flow-through parts are formed and can e.g. Sewer cleaning nozzles or sole cleaner.

Es sind bereits zahlreiche Kanalreinigungsdüsen bekannt, die einen Wasseranschluß als Druckwassereintrittsöffnung und damit verbundene nach hinten gerichtete Rückstoßöffnungen aufweisen. Durch die Rückstoßkraft des Wassers erfährt die Düse im Rohr oder Kanal eine Vorschubbewegung. Um einen günstigen Wirkungsgrad der Energieumsetzung zu erreichen, ist der Druckverlust längs der Strömung so klein wie möglich zu halten.Numerous sewer cleaning nozzles are already known which a water connection as a pressurized water inlet opening and associated rearward recoil ports exhibit. Due to the recoil force of the water the nozzle experiences a feed movement in the pipe or channel. To a favorable efficiency of energy conversion to achieve the pressure loss along the Keep the flow as small as possible.

Folgende Bedingungen sind dafür zu gewährleisten:

Vermeidung von scharfkantigen plötzlichen Übergängen,
Umlenkungsradien so groß wie möglich gestalten,
Abrundung der Fasen,
Vermeidung des Aufpralles der Strömung auf Flächen,
Durchmesser der Führung so groß wie möglich,
Optimum zwischen Strömungsgeschwindigkeit und Durchflußmenge,
geringe Wandrauhigkeiten (R_Z<10µm=Feinbearbeitung).

The following conditions must be guaranteed:

Avoidance of sharp-edged sudden transitions,
Make the deflection radii as large as possible
Rounding off the chamfers,
Avoiding the impact of the flow on surfaces,
Diameter of the guide as large as possible
Optimum between flow velocity and flow rate,
low wall roughness (R _Z <10µm = finishing).

Nur bei Einhaltung dieser Bedingungen wird der Wirkungsgrad und die Reinigungskraft der Durchströmteile entscheidend erhöht und gleichzeitig der Energie- und Wassserverbrauch verringert. Eine strömungstechnisch bereits optimierte Düse wird in WO 85/05295 beschrieben.Efficiency is only achieved if these conditions are observed and the cleaning power of the flow parts significantly increased and at the same time the energy and Water consumption reduced. A fluidic already optimized nozzle is described in WO 85/05295.

Dabei weisen die Verbindungskanäle zwischen Druckwassereintrittsöffnung und Rückstoßöffnung einen relativ großen Radius auf. In Fig. 2 wird eine derartige Düse gezeigt, die mittig im Bereich des Schlauchanschlusses einen kegelförmigen Wasserteiler in der Art einer Einlaufverjüngung aufweist, an welchen sich der Radius anschließt. Vom Schlauchanschluß aus verbreitert sich der Hohlraum in der Düse relativ scharfkantig, so daß eine ringförmige Prallfläche in Richtung der Rückstoßöffnungen gebildet wird. Die Ausströmöffnungen führen von der Prallfläche im Hohlraum im Abstrahlwinkel nach außen. In die Ausströmöffnungen sind Düsen eingesetzt, die in Richtung zum Hohlraum eine kegelförmige Erweiterung des Innendurchmessers aufweisen. Durch das Auftreffen des Flüssigkeitsstroms auf die Prallfläche entsteht nach der Strömungslehre eine unstetige Querschnittsverengung, die den Wirkungsgrad bereits erheblich verringert. Dazu kommt der Druck- und Formwiderstand der Prallplatte, der zu einer weiteren Reduzierung des Wirkungsgrades führt. Durch diese nicht optimale strömungstechnische Gestaltung wird der Axialdruck des austretenden Wasserstrahls und somit die Reinigungswirkung geschwächt. Eine erhebliche Verbesserung wird demgegenüber mit der in Fig. 4 dargestellten Düse erzielt. Das Wasser wird durch Kanäle (Schläuche) in einem großen Radius zu den Druckwasseraustrittsöffnungen geführt. Somit werden Turbulenzen minimiert und die Strahlen bleiben länger gebündelt, wodurch die Reinigungsleistung wesentlich verbessert wird. Zusätzlich verringert die Wasserumführung die Druckverluste. Nachteilig ist, daß die Wasserumführung über Schläuche erfolgt, die eine ungenügende Lebensdauer aufweisen. Aus DE-C-195 16 780 ist eine hydrodynamische Düse bekannt, welche Wasserführungen aufweist, die einen geradlienigen Bereich aufweisen, in einem Winkel geneigt sind und im wesentlichen tangential in eine Verteilerkammer münden, die einen größtmöglichen Radius aufweist. Auch mit dieser Lösung sind Leistungsverluste verbunden, da das Wasser am Grund der Verteilerkammer verwirbeln kann.The connecting channels between the pressurized water inlet opening and recoil opening a relatively large one Radius on. Such a nozzle is shown in FIG. one in the middle in the area of the hose connection conical water divider in the manner of a Has inlet taper at which the radius connects. The widened from the hose connection Cavity in the nozzle relatively sharp, so that a annular baffle in the direction of the recoil openings is formed. The outflow openings lead from the Baffle surface in the cavity in the beam angle to the outside. In the outflow openings are inserted into nozzles Towards the cavity a conical extension of the Have inner diameter. By hitting the Liquid flow on the baffle arises after the Fluid dynamics an inconsistent narrowing of the cross-section already significantly reduced efficiency. Add to that the pressure and shape resistance of the baffle plate, which too leads to a further reduction in efficiency. Because of this not optimal fluidic design the axial pressure of the emerging water jet and thus weakening the cleaning effect. A significant one In contrast, improvement is achieved with that in FIG. 4 shown nozzle achieved. The water is through channels (Hoses) in a large radius to the pressurized water outlet openings guided. Thus, there is turbulence minimized and the rays stay focused longer which significantly improves cleaning performance becomes. In addition, the water circulation reduces the Pressure drops. The disadvantage is that the water bypass via hoses that have an insufficient lifespan exhibit. DE-C-195 16 780 is a hydrodynamic Nozzle known, which has water channels, the one straight line area, inclined at an angle are and essentially tangential in one Distribution chamber open out the largest possible radius having. Even with this solution there are performance losses connected because the water is at the bottom of the distribution chamber can swirl.

ach einem ähnlichen Prinzip wie die Kanalreinigungsdüsen arbeiten sogenannte Sohlenreiniger. Diese bestehen gem. DE 32 37 583 A1 und DE 35 02 916 A1 aus einer offenen Grundkonstruktion in der Art eines Schlittens mit beidseitig parallel zueinander angeordneten kufenförmigen Elementen. Die Rückströmöffnungen sind so geneigt, daß sie auf den Grund des Kanals gerichtet sind. Überrollbügel sichern die Sohlenreiniger gegen ein Umschlagen. In DE GM 93 08 910.4 wird ein Kanalreinigungsgerät in Form eines Sohlenreinigers beschrieben, der eine geschlossene und kompakte äußere Gestaltung aufweist. Die einseitig runde Oberfläche erleichtert das selbsttätige Wiederaufrichten. Nachteil der Sohlenreiniger ist die strömungstechnisch ungünstige Wasserführung und die damit verbundenen Leistungseinschränkungen.following a similar principle as the sewer cleaning nozzles so-called sole cleaners work. According to DE 32 37 583 A1 and DE 35 02 916 A1 from an open Basic construction in the manner of a sled with skid-shaped arranged parallel to each other on both sides Elements. The backflow openings are inclined so that they are directed to the bottom of the channel. Roll bar secure the sole cleaners against tipping over. In DE GM 93 08 910.4 becomes a sewer cleaning device in the form described a sole cleaner that a closed and has a compact outer design. The one-sided round surface facilitates automatic re-erection. The disadvantage of the sole cleaner is the fluidic unfavorable water supply and the associated Service restrictions.

Weiterhin sind bisher keine Kanalreinigungsdüsen und Sohlenreiniger bekannt, deren Gewicht der jeweiligen Pumpenleistung angepaßt werden kann. Furthermore, there are no sewer cleaning nozzles and Sole cleaner known, the weight of each Pump performance can be adjusted.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein hydrodynamisches Werkzeug für die Reinigung von Rohren und Kanälen zu entwickeln, das einen höchstmöglichen Wirkungsgrad und eine maximale Reinigungskraft bei minimalem Energieeinsatz gewährleistet, in seinem Gewicht entsprechend des Anwendungsgebietes variiert werden kann und eine hohe Lebensdauer garantiert.The object of the invention is a hydrodynamic Tool for cleaning pipes and ducts too develop that the highest possible efficiency and maximum cleaning power with minimum energy consumption guaranteed in its weight according to the Area of application can be varied and a high Lifetime guaranteed.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des ersten Patentanspruches und die weiteren Merkmale in den Unteransprüchen gelöst.This object is achieved by the features of the first claim and the further features in the subclaims solved.

Die hydrodynamischen Werkzeuge sind als Durchströmteile ausgebildet und weisen eine Druckwassereintrittsöffnung auf, die über Wasserführungen mit den Druckwasseraustrittsöffnungen verbunden ist.The hydrodynamic tools are as flow parts trained and have a pressurized water inlet opening on the water channels with the pressurized water outlet openings connected is.

Die Wasserführungen vom Schlauchanschluß (Druckwassereintrittsöffnung) zu den Druckwasseraustrittsöffnungen sind ohne einen Absatz ausgebildet und weisen einen größtmöglichen Radius auf. Die Krümmungsrichtung des Radius der- Wasserführungen ist dabei entgegen der Druckwassereintrittsöffnung geneigt. Die Wasserführungen schließen sich gleitend an die Druckwassereintrittsöffnung an und gehen in diesem Anschlußbereich teilweise ineinander über. Jede Wasserführung hat einen kreisförmigen Querschnitt und beginnt so an der Druckwassereintrittsöffnung, daß sie mit dem innersten Punkt ihres Durchmessers im Mittelpunkt und mit dem äußersten Punkt ihres Durchmessers am Außendurchmesser der Druckwassereintrittsöffnung anschließt. Dadurch wird im Bereich des Überganges von der Druckwassereintrittsöffnung zu den Wasserführungen ein kegelförmiger Wasserteiler gebildet, der durch die erfindungsgemäße Anbindung der Wasserführungen und durch deren Mantelfläche eine segmentartige Unterteilung aufweist. Die Segmente weisen dabei in ihrem Grund den Radius der Wasserführungen auf. Bei einer Druckwassereintrittsöffnung mit relativ großem Durchmesser des Schlauchanschlusses verjüngt sich der Durchmesser der Druckwassereintrittsöffnung bis zu der Position, an welcher die Wasserführungen anschließen. Die Verjüngung ist dabei vorzugsweise kegelförmig oder trichterförmig ausgebildet. Die Wasserführungen können in ihrem Anschlußbereich an die Druckwassereintrittsöffnung einen vergrößerten Durchmesser aufweisen, der sich bis ca. zum tiefsten Punkt des Krümmungsradius auf den Durchmesser, den die Wasserführung dann stetig bis zur Druckwasseraustrittsöffnung aufweist, verjüngt. Insgesamt wird dadurch eine kontinuierliche trichterförmige Zuführung von der Druckwassereintrittsöffnung zur jeweiligen Wasserführung und Druckwasseraustrittsöffnung geschaffen. Die Druckwasseraustrittsöffnungen sind im Abstrahlwinkel α im Vergleich zur Längsachse des hydrodynamischen Werkzeuges geneigt. Weiterhin ist in den Druckwasseraustrittsöffnungen zum Einschrauben von Rückstrahldüsen ein Gewinde vorgesehen. Weisen die Rückstrahldüsen einen Schraubenkopf auf, sind in den Druckwasseraustrittsöffnungen Senkungen für das Versenken des Kopfes angeordnet. Je nach dem, wie weit die Druckwasseraustrittsöffnungen entsprechend ihres Abstrahlwinkels des Gewindedurchmessers und der Senkung in den Werkzeugkörper hineinragen, gehen die Wasserführungen entweder mit dem Ende des Radius in die Druckwasseraustrittsöffnungen über oder führen vom Ende des Radius in einem geradlinigen Bereich und im Winkel α zu den Druckwasseraustrittsöffnungen. Die Wasserführungen binden dabei so an die Druckwasseraustrittsöffnungen an, daß nach Einschrauben der Abstrahldüsen keine unstetigen Querschnittsveränderungen gebildet werden. Der geradlinige Bereich der Wasserführung bzw. die Druckwasseraustrittsöffnung schließen sich im wesentlichen tangential an den Radius der Wasserführung an.The water channels from the hose connection (pressurized water inlet opening) to the pressurized water outlet openings trained without a paragraph and have one largest possible radius. The direction of curvature of the The radius of the water channels is opposite to that Pressure water inlet opening inclined. The water channels close to the pressurized water inlet opening on and go partially in this connection area into each other. Each water channel has a circular one Cross section and thus begins at the pressurized water inlet opening, that they're with the innermost point their diameter in the center and with the extreme Point of their diameter on the outside diameter of the pressurized water inlet opening connects. This will in Area of transition from the pressurized water inlet opening a conical to the water channels Water divider formed by the invention Connection of the water channels and through their outer surface has a segment-like subdivision. The Basically, segments have the radius of Water channels on. With a pressurized water inlet opening with a relatively large diameter of the hose connection the diameter of the pressurized water inlet opening tapers to the position where connect the water channels. The rejuvenation is there preferably conical or funnel-shaped. The water channels can in their connection area the pressurized water inlet opening has an enlarged diameter have, which extends to the lowest point of the Radius of curvature to the diameter that the water guide then steadily to the pressure water outlet opening has, tapered. Overall, this makes it a continuous one funnel-shaped feed from the pressurized water inlet opening for the respective water supply and pressure water outlet opening created. The pressurized water outlet openings are compared in the beam angle α inclined to the longitudinal axis of the hydrodynamic tool. Furthermore, in the pressurized water outlet openings A screw thread is provided for the reflex nozzles. If the reflex nozzles have a screw head, are in the pressurized water outlet openings for the Countersunk head arranged. Depending on how far the pressurized water outlet openings according to their Beam angle of the thread diameter and the countersink protrude into the tool body, the water channels go either with the end of the radius in the pressurized water outlet openings over or lead from the end of Radius in a straight line and at an angle α the pressurized water outlet openings. The water channels bind to the pressurized water outlet openings that after screwing in the radiation nozzles there are no discontinuous ones Cross-sectional changes are formed. The straight forward Area of the water supply or the pressure water outlet opening essentially close tangent to the radius of the water supply.

Zusätzlich zu der Druckwassereintrittsöffnung, den Wasserführungen und den Druckwasseraustrittsöffnungen kann im Werkzeug ein weiterer Hohlraum für das Einfüllen von Ballaststoffen angeordnet sein. Dieser wird mit einer Verschlußmöglichkeit vorzugsweise in Form einer Bohrung mit einem Verschlußstopfen (insbesondere mit Gewinde) versehen. Dadurch wird es möglich, das Gewicht des hydrodynamischen Werkzeuges entsprechend der Pumpenleistung zu variieren.In addition to the pressurized water inlet opening, the Water channels and the pressurized water outlet openings there can be another cavity in the tool for filling of fiber. This is with a locking option, preferably in the form of a Bore with a plug (especially with Thread). This makes it possible to lose weight of the hydrodynamic tool according to the pump output to vary.

Der Ballastraum wird dabei in Bewegungsrichtung vor der Wasserführung liegend angeordnet. Er kann je nach Bedarf mit einem Ballaststoff gefüllt werden, wobei vorzugsweise Bleigranulat, Sand, Wasser oder ein Sand/Wassergemisch Anwendung finden.The ballast space is in the direction of movement before Water supply arranged horizontally. It can be used as needed be filled with fiber, preferably Lead granulate, sand, water or a sand / water mixture Find application.

Die hydrodynamischen Werkzeuge sind vorzugsweise als Gußteile ausgebildet, da deren Innengestaltung durch Gießen technologisch vorteilhaft herstellbar ist. Der Kern des Gußstückes wird dabei in der zukünftigen Geometrie der Druckwassereintrittsöffnung, der Wasserführungen und der Druckwasseraustrittsöffnungen gestaltet.The hydrodynamic tools are preferably as Castings trained because their interior design by Casting is technologically advantageous. The The core of the casting will be in the future Geometry of the pressure water inlet opening, the water channels and the pressurized water outlet openings.

Ist ein zusätzlicher Ballastraum erforderlich, wird dafür ein weiterer Kern in der Gießform vorgesehen. Wandrauhigkeiten kleiner 10µm zur Minimierung des Rohrreibungswertes werden beispielsweise durch die Anwendung eines Feingußverfahrens gewährleistet.If an additional ballast space is required, this will be done another core is provided in the mold. Wall roughness less than 10µm to minimize the pipe friction value are, for example, through the application an investment casting process guaranteed.

Als Werkstoff für die hydrodynamischen Werkzeuge wird vorzugsweise eine rostfreie Gußlegierung eingesetzt.As a material for the hydrodynamic tools preferably a stainless cast alloy is used.

Ein Rostschutz bei anderen Gußlegierungen kann durch Rostschutzfarbe oder andere Beschichtungsarten, wie z.B. verzinken erzielt werden.Rust protection in other cast alloys can be caused by Anti-rust paint or other types of coating, e.g. galvanizing can be achieved.

Durch die erstmalige vollständige Beseitigung von unstetigen Querschnittsänderungen sowie Formwiderständen mit der neuartigen und eleganten Innengestaltung der Werkzeuge werden Stoßverluste und turbulente Strömungen nahezu bis auf Null reduziert, der Wirkungsgrad im Vergleich zu herkömmlichen hydrodynamischen Werkzeugen in Form von Kanalreinigungsdüsen oder Sohlenreinigern ähnlicher Bauart wesentlich erhöht und das strömungstechnische Verhalten entscheidend verbessert. By completely eliminating discontinuous changes in cross-section and shape resistance with the new and elegant interior design of the Tools become shock losses and turbulent flows reduced to almost zero, the efficiency in Comparison to conventional hydrodynamic tools in Form of sewer cleaning nozzles or sole cleaners Similar design significantly increased and the fluidic Behavior significantly improved.

Es werden weiterhin folgende Vorteile erzielt:

Verringerung des Energie- und Wasserverbrauches,
Erhöhung der Reinigungskraft,
hohe Lebensdauer,
variables Gewicht.

The following advantages are still achieved:

Reduction of energy and water consumption,
Increase in cleaning power,
long life span,
variable weight.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird erstmalig ein Werkzeug für die hydrodynamische Reinigung von Rohren und Kanälen geschaffen, welches alle o.g. Vorteile gewährleistet. Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel und zugehörigen Zeichnungen näher erläutert.With the solution according to the invention, for the first time Tool for hydrodynamic cleaning of pipes and Channels created, which all the above Benefits guaranteed. The invention is described below using an exemplary embodiment and associated drawings explained in more detail.

Es zeigen:

Fig. 1:: Draufsicht einer Kanalreinigungsdüse 1
Fig. 2:: Kanalreinigungsdüse 1 in Schnittdarstellung entlang der Linie X gem. Fig. 1
Fig. 2a:: Ausschnitt (Draufsicht) des Verteilungskegels entlang der Linie Z gem. Fig. 2
Fig. 2b:: Perspektivische Ansicht der Fig. 2a.
Fig. 3:: Kanalreinigungsdüse 1 in Schnittdarstellung mit zusätzlichem Hohlraum 7
Fig. 4:: Perspektivische Darstellung eines Sohlenreinigers 10
Fig. 4a:: Ansicht des Sohlenreinigers 10 aus Richtung des Schlauchanschlusses 14
Fig. 5:: Längsschnitt durch den Sohlenreiniger 10 gem. Fig. 4
Fig. 6:: Perspektivische Darstellung eines Kernes 17 zum Gießen einer Kanalreinigungsdüse 1
Fig. 7:: Verlauf des Axialdruckes PK im Flüssigkeitsstrahl

Show it:

Fig. 1:: Top view of a sewer cleaning nozzle 1
Fig. 2:: Sewer cleaning nozzle 1 in a sectional view along the line X acc. Fig. 1
Fig. 2a:: Section (top view) of the distribution cone along the line Z acc. Fig. 2
Fig. 2b:: Perspective view of Fig. 2a.
Fig. 3:: Sewer cleaning nozzle 1 in sectional view with additional cavity 7
Fig. 4:: Perspective view of a sole cleaner 10
Fig. 4a:: View of the sole cleaner 10 from the direction of the hose connection 14
Fig. 5:: Longitudinal section through the sole cleaner 10 acc. Fig. 4
Fig. 6:: Perspective view of a core 17 for casting a sewer cleaning nozzle 1
Fig. 7:: Course of the axial pressure PK in the liquid jet

Die Ansicht einer Kanalreinigungsdüse 1 mit einer Druckwassereintrittsöffnung 2, die über acht Wasserführungen 3 mit den acht Druckwasseraustrittsöffnungen 4 verbunden ist, wird in Fig. 1 und 2 dargestellt. In Fig. 1 wird die Draufsicht auf den Düsenkörper und in Fig. 2 ein Längsschnitt entlang der Linie X gem. Fig. 1 gezeigt.The view of a sewer cleaning nozzle 1 with a Pressurized water inlet opening 2, which has eight water channels 3 with the eight pressurized water outlet openings 4 is shown in Figs. 1 and 2. In Fig. 1 is the top view of the nozzle body and in Fig. 2nd a longitudinal section along the line X acc. Fig. 1 shown.

An die Druckwassereintrittsöffnung 2 mit dem Schlauchanschluss 2_a schließen sich gleitend die acht Wasserführungen 3 an, welche die Verbindung zu den Druckwasseraustrittsöffnungen 4 bilden. Die Druckwasseraustrittsöffnungen 4 weisen abwechselnd unterschiedliche Abstrahlwinkel α₁ und α₂ auf und liegen auf unterschiedlichen Teilkreisen T₁ und T₂. Dabei haben die Druckwasseraustrittsöffnungen 4, die auf dem inneren Teilkreis T₁ liegen einen kleineren Abstrahlwinkel α₁ als die Druckwasseraustrittsöffnungen 4 auf dem äußeren Teilkreis T₂. Je größer der Neigungswinkel und damit der Abstrahlwinkel α gewählt wird, um so weiter in Richtung zum Außendurchmesser D der Kanalreinigungsdüse 1 liegen die Teilkreise T₁ und T₂. Entsprechend des gewünschten Anforderungsprofils wird die Anzahl der Druckwasseraustrittsöffnungen 4 festgelegt, wobei deren Abstrahlwinkel α auch gleich sein können, so daß sie auf einem gemeinsamen Teilkreis T liegen. Üblicherweise werden 6 oder mehr Druckwasseraustrittsöffnungen gewählt.At the pressurized water inlet opening 2 with the hose connection 2 _a , the eight water guides 3 slide, which form the connection to the pressurized water outlet openings 4. The pressurized water outlet openings 4 alternately have different radiation angles α ₁ and α ₂ and lie on different pitch circles T ₁ and T ₂ . The pressurized water outlet openings 4, which lie on the inner pitch circle T ₁ , have a smaller radiation angle α ₁ than the pressurized water outlet openings 4 on the outer pitch circle T ₂ . The larger the angle of inclination and thus the angle of radiation α is chosen, the further the pitch circles T ₁ and T ₂ lie in the direction of the outer diameter D of the sewer cleaning nozzle 1. The number of pressurized water outlet openings 4 is determined in accordance with the desired requirement profile, and their radiation angle α can also be the same, so that they lie on a common pitch circle T. 6 or more pressurized water outlet openings are usually selected.

Der Abstrahlwinkel α kann zwischen 5° und 40° betragen.The radiation angle α can be between 5 ° and 40 °.

Je nach Düsenabmessung (Länge und Durchmesser) und dem erforderlichen Abstrahlwinkel α ist der Umlenkadius r der Wasserführungen 3 zu wählen.Depending on the nozzle dimensions (length and diameter) and the required radiation angle α is the deflection radius r the Water channels 3 to choose.

Da in diesem Ausführungsbeispiel die Druckwassereintrittsöffnung 2 ein relativ großes Gewinde für den Schlauchanschluß 2_a hat, verringert sich ihr Durchmesser bis zu den Wasserführungen 3 kegelförmig bis zum Durchmesser d_E.Since in this exemplary embodiment the pressurized water inlet opening 2 has a relatively large thread for the hose connection 2 _a , its diameter decreases conically up to the water ducts 3 up to the diameter d _E.

Die Wasserführungen 3 haben einen größtmöglichen Umlenkradius r und gehen so in die Druckwassereintrittsöffnung 2 über, daß alle mit dem innenliegendsten Punkt ihres Durchmessers d_W1 auf der Düsenachse A und im Mittelpunkt M und mit dem außenliegenden Punkt ihres Durchmessers d_W1 am Durchmesser dE der Druckwassereintrittsöffnung 2 anliegen(dE = 2 x d_W1). Da die Wasserführungen 3 im Bereich des Übergangs zur Druckwasseraustrittsöffnung 4 einen definierten Durchmesser d_W2 aufweisen müssen und der kleine Durchmesser dE der Druckwassereintrittsöffnung 2 größer ist als 2 x d_W2, müssen die Wasserführungen 3 in ihrem Anschlußbereich an die Druckwassereintrittsöffnung 2 in ihrem Durchmesser d_W2 auf den Durchmesser d_W1 so erweitert werden, daß dieser d_W1 = dE / 2 beträgt. Die trichterförmige Durchmesserverringerung der Druckwassereintrittsöffnung 2 und die sich anschließende Verjüngung des Durchmessers d_W1 auf den Durchmesser d_W2 der Wasserführungen 3 ist so auszulegen, daß eine kontinuierliche und stetige Querschnittsverringerung gebildet wird, wodurch Verwirbelungen des Flüssigkeitsstrahls vermieden werden.The water guides 3 have the largest possible deflection radius r and pass into the pressurized water inlet opening 2 in such a way that they all have the innermost point of their diameter d _W1 on the nozzle axis A and in the center M and with the outer point of their diameter d _W1 on the diameter dE of the pressurized water inlet opening 2 (dE = 2 xd _W1 ). Since the water ducts 3 in the area of the transition to the pressurized water outlet opening 4 must have a defined diameter d _W2 and the small diameter dE of the pressurized water inlet opening 2 is larger than 2 xd _W2 , the water ducts 3 in their connection area to the pressurized water inlet opening 2 must have a diameter d _W2 the diameter d _W1 are expanded so that it is d _W1 = dE / 2. The funnel-shaped reduction in diameter of the pressurized water inlet opening 2 and the subsequent narrowing of the diameter d _W1 to the diameter d _{W2 of} the water ducts 3 is to be designed such that a continuous and steady reduction in cross-section is formed, thereby avoiding turbulence in the liquid jet.

Die Druckwasseraustrittsöffnungen 4 mit dem größeren Abstrahlwinkel α₁ ragen weiter in die Kanalreinigungsdüse 1 hinein als die Druckwasseraustrittsöffnungen 4 mit dem kleineren Abstrahlwinkel α₁. Dadurch gehen die Wasserführungen 3 in die Druckwasseraustrittsöffnungen 4 mit dem größeren Abstrahlwinkel α₂ in ihrem Radius r über und führen zu den Druckwasseraustrittsöffnungen 4 mit dem kleineren Abstrahlwinkel α₁ vom Ende des Radius r aus in einem geradlinigen Bereich 3.G und im Winkel α₁. Der geradlinige Bereich 3.G und die Druckwasseraustrittsöffnungen 4 mit dem Abstrahlwinken α₂ schließen sich tangential an den Radius r der Wasserführungen 3 an. Die Druckwasseraustrittsöffnungen 4 weisen vorteilhafter Weise zum Einschrauben von Abstrahldüsen 5 Senkungen 4.1 und ein Gewinde 4.2 auf. Dabei ist in der Schnittdarstellung eine Druckwasseraustrittsöffnung 4 mit und eine ohne Abstrahldüse 5 dargestellt. Die Wasserführungen 3 binden so an die Druckwasseraustrittsöffnungen 4 an, daß keine unstetigen Querschnittsveränderungen, insbesondere nach Einschrauben der Abstrahldüsen 5 gebildet werden.The pressurized water outlet openings 4 with the larger radiation angle α ₁ project further into the sewer cleaning nozzle 1 than the pressurized water outlet openings 4 with the smaller radiation angle α ₁ . As a result, the water ducts 3 merge into the pressurized water outlet openings 4 with the larger radiation angle α ₂ in their radius r and lead to the pressurized water outlet openings 4 with the smaller radiation angle α ₁ from the end of the radius r in a rectilinear region 3.G and at an angle α ₁ . The rectilinear area 3.G and the pressurized water outlet openings 4 with the radiation wave α ₂ connect tangentially to the radius r of the water channels 3. The pressurized water outlet openings 4 advantageously have 5 counterbores 4.1 and a thread 4.2 for screwing in radiation nozzles. The sectional view shows a pressurized water outlet opening 4 with and one without a spray nozzle 5. The water guides 3 bind to the pressurized water outlet openings 4 in such a way that no discontinuous cross-sectional changes are formed, in particular after the jet nozzles 5 have been screwed in.

Dadurch, daß die Wasserführungen 3 im Zentrum der Druckwassereintrittsöffnung 2 beginnen, dort ineinander übergehen und im Radius r, der in seiner Krümmungsrichtung der Druckwassereintrittsöffnung 2 entgegengesetzt ist, nach außen , entsteht im Anbindungsbereich der Wasserführungen 3 an die Druckwassereintrittsöffnung 2 ein kegelförmiger Wasserteiler 6 mit segmentförmiger Aufteilung. Dieser Wasserteiler 6 ist in Fig. 2a in der Draufsicht als Ausschnitt aus Fig. 2 dargestellt. Eine perspektivische Ansicht zeigt Fig. 2b.The fact that the water guides 3 in the center of the Pressurized water inlet opening 2 begin, one inside the other pass over and in radius r, which is in its direction of curvature the pressurized water inlet opening 2 opposite to the outside, arises in the connection area the water guides 3 to the pressurized water inlet opening 2 with a conical water divider 6 segmented division. This water divider 6 is in 2a in plan view as a detail from FIG. 2nd shown. 2b shows a perspective view.

Ein weiterer erfindungsgemäßer Vorteil besteht in der Anordnung eines zusätzlichen Hohlraumes 7 in der Kanalreinigungsdüse 1 (Fig. 3). Dieser Hohlraum 7 liegt dabei in Bewegungsrichtung vor den Wasserführungen 3 und wird an seinem, der Druckwassereintrittsöffnung 2 entgegenliegenden Ende mit einer Verschlußschraube 8 (schematisch dargestellt) verschlossen. In diesen Hohlraum kann Bleigranulat, Sand, Wasser oder ein Sand/Wassergemisch gefüllt werden.Another advantage of the invention is that Arrangement of an additional cavity 7 in the Sewer cleaning nozzle 1 (Fig. 3). This cavity 7 is located thereby in the direction of movement in front of the water channels 3 and is at its, the pressurized water inlet opening 2 opposite end with a screw plug 8 (shown schematically) closed. In this cavity can lead granulate, sand, water or a Sand / water mixture can be filled.

Damit wird es erstmalig möglich, das Gewicht der Kanalreinigungsdüse 1 entsprechend der Pumpenleistung zu variieren. Die Kanalreinigungsdüse 1 in Fig. 3 weist eine relativ kleine Druckwassereintrittsöffnung 2 mit Schlauchanschluß 2_a in Form eines Gewindes auf und verjüngt sich ebenfalls bis zum Beginn der Wasserführungen 3. Die Wasserführungen 3 haben im Bereich des Anschlusses an die Druckwassereintrittsöffnung 2 keinen erweiterten Durchmesser d_W1, sondern weisen über die gesamte Länge den Durchmesser d_W2 auf (d_W1 = d_W2).This makes it possible for the first time to vary the weight of the sewer cleaning nozzle 1 in accordance with the pump output. The sewer cleaning nozzle 1 in FIG. 3 has a relatively small pressurized water inlet opening 2 with a hose connection _2a in the form of a thread and also tapers to the beginning of the water guides 3. The water guides 3 do not have an enlarged diameter d _W1 in the area of the connection to the pressurized water inlet opening 2 , but have the diameter d _W2 over the entire length (d _W1 = d _W2 ).

In Fortsetzung des Gedankens der neuartigen Gestaltung der Kanalreinigungsdüsen 1 können auch andere Werkzeuge für die hydrodynamische Reinigung von Rohren und Kanälen als Gußkörper mit der neuartigen Wasserführung und sofern erforderlich, mit einem zusätzlichen Hohlraum zur Gewichtsveränderung ausgestattet werden. In Fig. 4 ist ein Sohlenreiniger 10 perspektivisch dargestellt.In continuation of the idea of the new design the channel cleaning nozzles 1 can also use other tools for hydrodynamic cleaning of pipes and channels as a cast body with the new water supply and provided required with an additional cavity for Weight change can be equipped. 4 is a sole cleaner 10 shown in perspective.

Der Grundkörper 11 des Sohlenreinigers 10 weist beidseitig parallel zueinander angeordnete kufenförmige Elemente 12 auf. In dem Grundkörper 11 befinden sich die Druckwassereintrittsöffnung 2, die Wasserführungen 3 und die Druckwasseraustrittsöffnungen 4.The base body 11 of the sole cleaner 10 has Skid-shaped arranged parallel to each other on both sides Elements 12 on. In the base body 11 are the Pressurized water inlet opening 2, the water channels 3 and the pressurized water outlet openings 4.

Die Druckwassereintrittsöffnung 2 ist über die Wasserführungen 3 mit den Druckwasseraustrittsöffnungen 4 verbunden. Die Wasserführungen 3 schließen wie bei der Kanalreinigungsdüse 1 gleitend an die Druckwassereintrittsöffnung 2 an und gehen in diesem Bereich teilweise ineinander über.The pressurized water inlet opening 2 is over the water channels 3 connected to the pressurized water outlet openings 4. The water ducts 3 close as in the Sewer cleaning nozzle 1 sliding against the pressurized water inlet opening 2 and go partially in this area into each other.

Zwei Überrollbügel 13 gewährleisten das selbständige Wiederaufrichten des Sohlenreinigers 10 bei dessen Umschlagen. Two roll bars 13 ensure the independent Re-erecting the sole cleaner 10 at its Turn.

Von der Druckwassereintrittsöffnung 2 im Grundkörper 11 führt ein rohrförmiger gebogener Schlauchanschluß 14 zum Ende des Sohlenreinigers 10, an dem sich die Druckwasseraustrittsöffnungen 4 befinden. Dieser Schlauchanschluß 14 wird im Bereich der Druckwassereintrittsöffnung 2 mit dem Grundkörper 13 lösbar oder unlösbar verbunden. Die hier nicht dargestellte lösbare Verbindung kann dabei durch eine Überwurfmutter gewährleistet werden, die mit dem Grundkörper 13 verschraubt wird. Die unlösbare Verbindung erfolgt vorzugsweise durch Schweißen, wobei der Schlauchanschluß 14 zusätzlich mit seinem anderen Ende am Grundkörper 13 verschweißt wird.From the pressurized water inlet opening 2 in the base body 11 leads a tubular bent hose connector 14 to End of the sole cleaner 10, at which the pressurized water outlet openings 4 are located. This hose connector 14 is in the area of the pressurized water inlet opening 2 detachable with the base body 13 or inextricably linked. The detachable not shown here Connection can be made using a union nut can be ensured with the base body 13 is screwed. The permanent connection is made preferably by welding, the hose connection 14 additionally with its other end on the base body 13 is welded.

Die Druckwasseraustrittsöffnungen 4 sind nicht wie bei der Kanalreinigungsdüse 1 auf Teilkreisen angeordnet, sondern liegen reihenförmig und in zwei Ebenen E1 und E2 (siehe Fig. 4a). In jeder Ebene El und E2 sind 4 Druckwasseraustrittsöffnungen vorgesehen. Dabei sind die Druckwassereintrittsöffnungen 3 der Ebenen El und E2 zueinander versetzt angeordnet. Die Abstrahlwinkel α sind jeweils in Richtung zur Sohle und gleichzeitig von der senkrechten Mittellinie M aus gesehen nach außen gerichtet. Entsprechend des Anforderungsprofiles können die Druckwasseraustrittsöffnungen mengenmäßig variiert werden.The pressurized water outlet openings 4 are not as in the sewer cleaning nozzle 1 arranged on partial circles, but lie in rows and in two planes E1 and E2 (see Fig. 4a). In each level El and E2 are 4 Pressurized water outlet openings provided. Here are the Pressurized water inlet openings 3 of the levels El and E2 staggered. The radiation angles are α each towards the sole and at the same time from the vertical center line M seen from the outside directed. According to the requirement profile the quantity of pressure water outlet openings varies become.

Ein Längsschnitt des Sohlenreinigers 10 ist in Fig. 5 dargestellt. A longitudinal section of the sole cleaner 10 is shown in FIG. 5 shown.

Dabei befindet sich in Bewegungsrichtung vor den Wasserführungen 3 ein Hohlraum 7, der über eine Bohrung 15a nach oben offen ist, wobei diese Öffnung vorzugsweise mit einem Verschlußstopfen 15b verschlossen werden kann.It is located in front of the Water channels 3 a cavity 7, which has a bore 15a is open at the top, this opening preferably can be closed with a plug 15b.

Dieser Hohlraum 7 kann ebenfalls, wie vorgenannt beschrieben, mit Ballastmaterial 16 gefüllt werden.This cavity 7 can also, as mentioned above described, are filled with ballast material 16.

Die Herstellung der Kanalreinigungsdüse 1 und des Grundkörpers 11 des Sohlenreinigers 10 erfolgt vorzugsweise durch Gießen, da dieses Verfahren die technologisch günstigste Variante zur Herstellung der Werkzeuge ist. Der Rostschutz kann dabei durch einen Oberflächenschutz wie beispielsweise Rostschutzfarbe oder Verzinken oder durch den Einsatz einer rostfreien Gußlegierung gewährleistet werden. Mit der Anwendung eines Feingußverfahrens ist es möglich, die Wandrauhigkeiten auf kleiner 10 µm zu reduzieren, so daß die Rohrreibungszahl minimiert wird.The manufacture of the sewer cleaning nozzle 1 and Base body 11 of the sole cleaner 10 takes place preferably by pouring, as this method is the most Technologically most favorable variant for the production of the Tools is. The rust protection can be done by a Surface protection such as anti-rust paint or Galvanize or by using a stainless steel Cast alloy can be guaranteed. With the application an investment casting process it is possible to measure the wall roughness to reduce to less than 10 microns so that the Pipe friction coefficient is minimized.

In Fig. 6 ist der Kern 17 einer Gießform für die Wasserführung 3 der Kanalreinigungsdüse 1 dargestellt.In Fig. 6, the core 17 is a mold for the Water duct 3 of the sewer cleaning nozzle 1 shown.

Die Druckwasseraustrittsöffnungen 4 und die Wasserführungen 3 sind kreisförmig angeordnet, die Wasserführungen 3 laufen sternförmig im Zentrum der Druckwassereintrittsöffnung 2 zusammen und führen gleitend in diese über, wobei die Wasserführungen 3 teilweise ineinander greifen. An die Druckwassereintrittsöffnung 2 schließen die Wasserführungen 3 in einen Umlenkradius r an, dessen Krümmungsrichtung und Größe so gewählt wird, das strömungstechnisch ein kleinstmöglicher Widerstand entsteht.The pressurized water outlet openings 4 and the water channels 3 are arranged in a circle, the water channels 3 run in a star shape in the center of the pressurized water inlet opening 2 together and slide in this over, the water channels 3 partially mesh. At the pressurized water inlet 2 close the water ducts 3 in a turning radius r whose direction of curvature and size is chosen so the lowest possible resistance in terms of flow arises.

Analog wird der Kern bei den Sohlenreinigern gestaltet, jedoch sind die Bereiche für die Druckwassereintrittsöffnung 2, die Wasserführungen 3 und die Druckwasseraustrittsöffnungen 4 so zueinander angeordnet, wie es die künftige Gestaltung des Grundkörpers erfordert (Druckwasseraustrittsöffnungen nicht kreisförmig sondern in mehreren Ebenen, andere Abstrahlwinkel usw). Durch diese erfindungsgemäße Anbindung der Wasserführungen 3 an die Druckwassereintrittsöffnung 2, deren großen Umlenkradius r und den stetigen Übergang zu den Druckwasseraustrittsöffnungen 4 wird der kontinuierliche Strömungsbereich verlängert bzw. der Axialdruck PK im Bereich der Kernzone K und der Axialdruck PH im Hauptbereich H erhöht (Fig. 7).The core of the sole cleaners is designed analogously, however, the areas for the pressurized water inlet are 2, the water channels 3 and the pressurized water outlet openings 4 arranged to each other as it future design of the basic body requires (pressurized water outlet openings not circular but in several levels, different beam angles, etc.). Through this Connection of the water channels 3 to the invention Pressurized water inlet opening 2, the large deflection radius r and the constant transition to the pressurized water outlet openings 4 becomes the continuous flow area extended or the axial pressure PK in the area of the core zone K and the axial pressure PH increased in the main area H (Fig. 7).

Durch die Erhöhung des Axialdruckes PK wird die Reinigungswirkung der erfindungsgemäßen hydrodynamischen Werkzeuge im Vergleich zu herkömmlichen Kanalreinigungsdüsen bzw. Sohlenreinigern ähnlicher Bauart wesentlich verbessert.The cleaning effect is increased by increasing the axial pressure PK the hydrodynamic according to the invention Tools compared to conventional sewer cleaning nozzles or sole cleaners of a similar design significantly improved.

Claims

Hydrodynamic tool for cleaning pipes and ducts with a hose connection (2a) for a water hose as pressurised water inlet opening (2) and pressurised water outlet openings (4) on the side of the hose connection (2a), wherein the pressurised water inlet opening (2) is connected with the pressurised water outlet openings (4) by means of water guides (3) in the form of ducts with a continuously circular cross-section, wherein the water guides (3) exhibit a deflecting radius (r) located in the area adjoining the pressurised water inlet opening (2) and curving in the opposite direction to the pressurised water inlet opening (2), wherein the water guides (3) terminate in the pressurised water outlet openings (4) and wherein spray nozzles (5) can be screwed into the pressurised water outlet openings (4), characterised in that the water guides (3) bear slidingly on the diameter (dE) of the pressurised water inlet opening (2) and run radially outwards in an arc.
Hydrodynamic tool according to claim 1, characterised in that with a hose connection (2a or 9) greater than 2 x d_W1 the pressurised water inlet opening (2) tapers to the diameter 2 x d_W1.
Hydrodynamic tool according to claim 1 or 2, characterised in that the water guides (3) taper in their diameter (d_W1) to a diameter (d_W2) in the area of attachment of the pressurised water outlet openings (4).
Hydrodynamic tool according to one of claims 1 to 3, characterised in that the reduction of the diameter (d_W1) to the diameter (d_W2) is completed in the area of the furthest position of the deflecting radius (r) in the direction of movement of the tool.