EP1046434A2 - Rohrreinigungsdüse - Google Patents

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EP1046434A2
EP1046434A2 EP00105678A EP00105678A EP1046434A2 EP 1046434 A2 EP1046434 A2 EP 1046434A2 EP 00105678 A EP00105678 A EP 00105678A EP 00105678 A EP00105678 A EP 00105678A EP 1046434 A2 EP1046434 A2 EP 1046434A2
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EP
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nozzle
pipe
nozzle head
pipe cleaning
cleaning
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EP1046434B1 (de
EP1046434A3 (de
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Uwe Steinmetz
Steffen Zang
Thomas Dittmar
Karlheinz Steinmüller
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Lufthansa Technik AG
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Lufthansa Technik AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B9/00—Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto
    • B08B9/02—Cleaning pipes or tubes or systems of pipes or tubes
    • B08B9/027—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages
    • B08B9/04—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages using cleaning devices introduced into and moved along the pipes
    • B08B9/049—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages using cleaning devices introduced into and moved along the pipes having self-contained propelling means for moving the cleaning devices along the pipes, i.e. self-propelled
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    • B08B9/049—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages using cleaning devices introduced into and moved along the pipes having self-contained propelling means for moving the cleaning devices along the pipes, i.e. self-propelled
    • B08B9/0495—Nozzles propelled by fluid jets

Definitions

  • the invention relates to a pipe cleaning nozzle for pressure jet cleaning of pipelines, especially the pipelines of Airplane toilet systems.
  • DE 197 03 317 A1 describes a pipe cleaning nozzle with a pressure of about 400 bar up to 420 bar. From the outward facing Nozzle orifices occur with high kinetic pressure jets Energy from the deposits adhering to the pipe wall destroy and wash away.
  • the pipe cleaning nozzle has one Nozzle head, which is a few millimeters smaller than the free one Pipe cross section, so that the pressure jets with high energy the deposits hit.
  • the pressure jets primarily are aligned radially, have a backward axial component that drives the nozzle head in the Pipeline causes. In this way the nozzle head moves through the pipeline to be cleaned, taking the connected High pressure hose for feeding the cleaning liquid pulls along.
  • the toilet pipes In airplanes or ships and trains, the toilet pipes, connected to a vacuum source, diameter in the order of 50 mm. These toilet pipes can have a length of 70 to 100 m and pass through it Small radius bends and curvatures. Furthermore subject to such pipes sectionally horizontal and vertical pipe guides. The cleaning work in such pipes is extremely difficult.
  • the invention has for its object a pipe cleaning nozzle to create tighter ones especially for cleaning and with tight curvatures of vacuum toilet pipes is suitable.
  • the pipe cleaning nozzle according to the invention has a concave Back wall on, in the recessed part of the connecting piece for the high pressure hose. Therefore, the Nozzle head an extremely short overall length. Part of the length of the The connection piece is, as it were, sunk into the nozzle head arranged so that the total length of the nozzle head including Connection piece can be kept short. Because the connector and the nozzle head form a rigid unit the length of this unit has the smallest radius of curvature of the pipe through which the unit will still be sent can.
  • the outside diameter of the nozzle head is about twice that large as the outer diameter of the connecting piece, so that on the one hand, the nozzle openings come close to the pipe wall, on the other hand, however, the connecting piece as possible has a small diameter.
  • the front wall and / or the rear wall are preferably as Ball cups formed.
  • the invention further relates to a method for cleaning pipes using a pipe cleaning nozzle that has a connector and has nozzle openings, wherein the nozzle openings radially outwards with one in the direction of the connecting piece pointing axial component are directed.
  • the peculiarity This method consists in that to the pipe part that facing away from the connecting piece, a suction source for suction removed deposits is connected. This means, that the cleaning jets from the nozzle head with backward facing Component leak while the suction source is after aspirated at the front.
  • “front” is the direction of movement of the pipe cleaning nozzle referred to during the advance, the Propulsion through the recoil effect of the emerging cleaning jets is produced.
  • the mixture of cleaning liquid and deposits are forced in the opposite direction to the direction migrate from releasing.
  • a pipe 10 to be cleaned is shown in which it is a vacuum toilet pipe of an aircraft.
  • the tube diameter is about 50 mm and the wall thickness is about 0.4 mm.
  • the tube is made of titanium.
  • a pipe cleaning nozzle 11 is sent through the pipe 10.
  • This has a nozzle head 12 in the form of a hollow body, from which a connecting piece 13 protrudes axially.
  • a screw sleeve 14 is screwed on, the component a hose coupling, which is at the end of a flexible high pressure hose 15 is connected.
  • the high pressure hose 15 has an inner diameter of 6 mm and one Wall thickness of 4 mm. It is a rubber hose with double steel insert.
  • the nozzle head 12 has a convex, partially spherical shape Front wall 16 and a concave, also part-spherical Rear wall 17 on. Front wall 16 and rear wall 17 are on Outer edge 18 welded together. To the center of the back wall 17 the connecting piece 13 is welded. Through the connector 13 leads through the liquid channel 19, the leads into the interior 20 of the nozzle head 12.
  • the nozzle head 12 thus has a crescent-shaped longitudinal section.
  • Nozzle openings 21 At the peripheral edge of the front wall 16 are tubular Nozzle openings 21, which are directed radially outwards, however have an axial, rearward-facing component.
  • the Nozzle openings 21 run at an angle of 20 to 25 ° to the radial plane of the nozzle head. Each of them enters High-pressure jet 22, which is directed against the tube wall 10 and deposits adhering there are destroyed and rinsed free.
  • FIG. 2 shows, in the deposit 23 by the high pressure jets 22 produces longitudinal furrows 24 which are the residues of deposits Separate 25 from each other.
  • the residue 25 are washed under FIG. 1 and finally also dissolve from the pipe wall.
  • the high pressure hose 15 is connected to a high pressure pump (not shown) which has a delivery pressure of 400 to 420 bar and a delivery rate of 64 l / min. delivers.
  • the nozzle head 12 is made of stainless steel. Nozzle heads of two sizes are available for the pipeline 11 with the dimensions described, namely with an outside diameter of 33 mm and an outside diameter of 43 mm, each with a wall thickness of 2.3 mm. Depending on the thickness of the deposit 23, either one or the other nozzle head is used.
  • the nozzle head 12 has 8 to 24 circumferentially distributed nozzle openings, the total cross section of which is 6 to 7 mm 2 .
  • the overall length of the nozzle head 12 and the connecting piece 13 existing pipe cleaning nozzle is a maximum of about as large as the outside diameter of the nozzle head.
  • Fig. 3 shows the pipe cleaning nozzle described above during the cleaning process with vacuum suction.
  • a suction source is connected to that pipe part 10a which faces away from the connecting piece 13, so that the suction takes place in the direction of arrow 30.
  • the high pressure jets 22 are directed axially backwards (to the right) and wash the deposits 23.
  • the mixture of cleaning water and deposits is forced by the suction to flow out in the opposite direction, namely to the front, to a collecting tank. In this way it is also prevented that the contaminants have to flow through the already cleaned pipe section.
  • the vacuum pump delivers a negative pressure of 0.1 to 0.3 bar with a delivery rate of 15 m 3 / h.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Cleaning In General (AREA)

Abstract

Die Rohrreinigungsdüse dient zum Entfernen von Ablagerungen (23) an Vakuum-Toilettenrohren, insbesondere bei Flugzeugen, Schiffen und Eisenbahnen. Da solche Rohre (10) mit engen Krümmungsradien verlegt werden, ist eine Rohrreinigungsdüse mit geringer axialer Erstreckung erwünscht. Der Düsenkopf (12) weist eine konvexe Vorderwand (16) und eine konkave Rückwand (17) auf. In der konkaven Rückwand (17) ist der Anschlußstutzen (13) teilweise versenkt. Aus den Düsenöffnungen (21) treten die Hochdruckstrahlen (22) aus, um die Ablagerungen abzusprengen. Die Gesamtlänge des Düsenkopfes (12) einschließlich des Anschlußstutzens (13) ist nicht größer als der Außendurchmesser des Düsenkopfes.

Description

Die Erfindung betrifft eine Rohrreinigungsdüse zur Druckstrahlreinigung von Rohrleitungen, insbesondere der Rohrleitungen von Toilettensystemen in Flugzeugen.
In Abwasser-Rohrleitungen bilden sich Verunreinigungen und Ablagerungen von Urinstein, die die Funktion der Toilettenanlage erheblich beeinträchtigen. Daher müssen solche Rohrleitungen in gewissen Zeitabständen gereinigt werden. DE 197 03 317 A1 beschreibt eine Rohrreinigungsdüse, die mit Druck von etwa 400 bar bis 420 bar beaufschlagt wird. Aus den nach außen gerichteten Düsenöffnungen treten Druckstrahlen mit hoher kinetischer Energie aus, die die an der Rohrwand haftenden Ablagerungen zerstören und fortspülen. Die Rohrreinigungsdüse weist einen Düsenkopf auf, der einige Millimeter kleiner ist als der freie Rohrquerschnitt, so daß die Druckstrahlen mit hoher Energie auf die Ablagerungen auftreffen. Die Druckstrahlen, die vornehmlich radial ausgerichtet sind, haben eine rückwärts gerichtete axiale Komponente, die den Vortrieb des Düsenkopfes in der Rohrleitung bewirkt. Auf diese Weise bewegt sich der Düsenkopf durch die zu reinigende Rohrleitung, wobei er den angeschlossenen Hochdruckschlauch zur Zuführung der Reinigungsflüssigkeit mitzieht.
In Flugzeugen oder Schiffen und Eisenbahnen haben die Toilettenrohre, die an eine Vakuumquelle angeschlossen sind, Durchmesser in der Größenordnung von 50 mm. Diese Toilettenrohre können eine Länge von 70 bis 100 m haben und sie durchlaufen Bogen und Krümmungen von geringem Radius. Ferner unterliegen solche Rohre abschnittsweise horizontalen und vertikalen Rohrführungen. Die Reinigungsarbeiten in derartigen Rohren sind außerordentlich schwierig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rohrreinigungsdüse zu schaffen, die sich insbesondere für die Reinigung enger und mit engen Krümmungen verlegter Vakkum-Toilettenrohre eignet.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen.
Die erfindungsgemäße Rohrreinigungsdüse weist eine konkave Rückwand auf, in deren eingesenktem Teil sich der Anschlußstutzen für den Hochdruckschlauch befindet. Daher hat der Düsenkopf eine extrem kurze Baulänge. Ein Teil der Länge des Anschlußstutzens ist gewissermaßen in dem Düsenkopf versenkt angeordnet, so daß die Gesamtlänge des Düsenkopfes einschließlich Anschlußstutzen kurz gehalten werden kann. Da der Anschlußstutzen und der Düsenkopf eine starre Einheit bilden, bestimmt die Länge dieser Einheit den kleinsten Krümmungsradius des Rohres, durch den die Einheit noch hindurchgeschickt werden kann. Der Außendurchmesser des Düsenkopfes ist etwa doppelt so groß wie der Außendurchmesser des Anschlußstutzens, so daß einerseits die Düsenöffnungen nahe an die Rohrwand heranreichen, andererseits aber der Anschlußstutzen einen möglichst kleinen Durchmesser hat.
Vorzugsweise hat der Düsenkopf eine konvexe Vorderwand. Mit der konvexen Vorderwand und der konkaven Rückwand wird eine Art Pilzkopf gebildet. Im Innern des Düsenkopfes bildet sich der Verteilerraum für die Druckflüssigkeit, während die Düsenöffnungen auf einem Umfangsteil angeordnet sind, der einen relativ großen Durchmesser, bezogen auf den Durchmesser des Anschlußstutzens, hat.
Vorzugsweise sind die Vorderwand und/oder die Rückwand als Kugelschalen ausgebildet.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Rohrreinigung unter Verwendung einer Rohrreinigungsdüse, die einen Anschlußstutzen und Düsenöffnungen aufweist, wobei die Düsenöffnungen radial nach außen mit einer in Richtung des Anschlußstutzens weisenden axialen Komponente gerichtet sind. Die Besonderheit dieses Verfahrens besteht darin, daß an dasjenige Rohrteil, das dem Anschlußstutzen abgewandt ist, eine Saugquelle zum Absaugen abgetragener Ablagerungen angeschlossen wird. Dies bedeutet, daß die Reinigungsstrahlen aus dem Düsenkopf mit rückwärtsgerichteter Komponente austreten, während die Saugquelle nach vorne absaugt. Mit "vorne" ist die Bewegungsrichtung der Rohrreinigungsdüse während des Vortriebes bezeichnet, wobei der Vortrieb durch Rückstoßwirkung der austretenden Reinigungsstrahlen erzeugt wird. Das Gemisch aus Reinigungsflüssigkeit und Ablagerungen wird gezwungen, in Gegenrichtung zur Richtung des Ablösens abzuwandern.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1
einen Längsschnitt durch eine Rohrleitung mit darin befindlicher Rohrreinigungsdüse,
Fig. 2
einen Schnitt entlang der Linie II-II von Fig. 1 und
Fig. 3
in gleicher Darstellung wie Fig. 1 die Rohrreinigung mit zusätzlicher Absaugung.
In Fig. 1 ist ein zu reinigendes Rohr 10 dargestellt, bei dem es sich um ein Vakuum-Toilettenrohr eines Flugzeuges handelt. Der Rohrdurchmesser beträgt etwa 50 mm und die Wandstärke etwa 0,4 mm. Das Rohr besteht aus Titan.
Durch das Rohr 10 wird eine Rohrreinigungsdüse 11 geschickt. Diese weist einen Düsenkopf 12 in Form eines Hohlkörpers auf, von dem ein Anschlußstutzen 13 axial absteht. Auf den Anschlußstutzen 13 ist eine Schraubmuffe 14 aufgeschraubt, die Bestandteil einer Schlauchkupplung ist, welche an das Ende eines flexiblen Hochdruckschlauchs 15 angeschlossen ist. Der Hochdruckschlauch 15 hat einen Innendurchmesser von 6 mm und eine Wandstärke von 4 mm. Es handelt sich um einen Gummischlauch mit zweifacher Stahleinlage.
Der Düsenkopf 12 weist eine konvex geformte teilkugelförmige Vorderwand 16 und eine konkav geformte, ebenfalls teilkugelförmige Rückwand 17 auf. Vorderwand 16 und Rückwand 17 sind am Außenrand 18 miteinander verschweißt. An das Zentrum der Rückwand 17 ist der Anschlußstutzen 13 angeschweißt. Durch den Anschlußstutzen 13 führt der Flüssigkeitskanal 19 hindurch, der in den Innenraum 20 des Düsenkopfes 12 hineinführt. Der Düsenkopf 12 hat somit einen sichelförmigen Längsschnitt.
Am Umfangsrand der Vorderwand 16 befinden sich rohrförmige Düsenöffnungen 21, die radial nach außen gerichtet sind, jedoch eine axiale, rückwärtsgerichtete Komponente aufweisen. Die Düsenöffnungen 21 verlaufen unter einem Winkel von 20 bis 25° zur Radialebene des Düsenkopfes. Aus ihnen tritt jeweils ein Hochdruckstrahl 22 aus, der gegen die Rohrwand 10 gerichtet ist und dort anhaftende Ablagerungen 23 zerstört und freispült.
Wie Fig. 2 zeigt, werden in der Ablagerung 23 durch die Hochdruckstrahlen 22 längslaufende Furchen 24 erzeugt, die die Ablagerungsreste 25 voneinander trennen. Die Ablagerungsreste 25 werden gemäß Fig. 1 unterspült und lösen sich schließlich ebenfalls von der Rohrwand.
Der Hochdruckschlauch 15 ist an eine (nicht dargestellte) Hochdruckpumpe angeschlossen, die einen Förderdruck von 400 bis 420 bar hat und eine Fördermenge von 64 l/min. liefert. Der Düsenkopf 12 besteht aus Edelstahl. Für die Rohrleitung 11 mit den beschriebenen Abmessungen sind Düsenköpfe von zwei Größen verfügbar, nämlich mit einem Außendurchmesser von 33 mm und einem Außendurchmesser von 43 mm, bei jeweils 2,3 mm Wandstärke. In Abhängigkeit von der Stärke der Ablagerung 23 wird entweder der eine oder der andere Düsenkopf benutzt. Der Düsenkopf 12 hat 8 - 24 umfangsmäßig verteilt angeordnete Düsenöffnungen, deren Gesamtquerschnitt 6 bis 7 mm2 beträgt.
Die Baulänge der aus dem Düsenkopf 12 und dem Anschlußstutzen 13 bestehenden Rohrreinigungsdüse ist maximal etwa so groß wie der Außendurchmesser des Düsenkopfes.
Fig. 3 zeigt die zuvor beschriebene Rohrreinigungsdüse während des Reinigungsvorganges mit Vakuumabsaugung. Eine Saugquelle ist an dasjenige Rohrteil 10a angeschlossen, das dem Anschlußstutzen 13 abgewandt ist, so daß die Absaugung in Richtung des Pfeiles 30 erfolgt. Aus Fig. 3 ist erkennbar, daß die Hochdruckstrahlen 22 axial nach hinten (nach rechts) gerichtet sind und die Ablagerungen 23 unterspülen. Das Gemisch aus Reinigungswasser und Ablagerungen wird durch die Absaugung gezwungen, in Gegenrichtung, nämlich nach vorne, zu einem Sammeltank abzuströmen. Auf diese Weise wird auch verhindert, daß die Verunreinigungen durch den bereits gereinigten Rohrabschnitt fließen müssen. Die Vakuumpumpe liefert einen Unterdruck von 0,1 bis 0,3 bar bei einer Fördermenge von 15 m3/h.

Claims (4)

  1. Rohrreinigungsdüse zur Druckstrahlreinigung von Rohrleitungen (10), mit einem Düsenkopf (12), der einen Anschlußstutzen (13) aufweist,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Anschlußstutzen (13) an einer konkaven Rückwand (17) des Düsenkopfes (12) angeordnet ist.
  2. Rohrreinigungsdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenkopf (12) eine konvexe Vorderwand (16) aufweist, an deren Rand die Düsenöffnungen (21) angeordnet sind.
  3. Rohrreinigungsdüse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorderwand (16) und/oder die Rückwand (17) als Kugelschale ausgebildet sind.
  4. Verfahren zur Rohrreinigung unter Verwendung einer Rohrreinigungsdüse, die einen Düsenkopf (12) mit Düsenöffnungen (21) und Anschlußstutzen (13) aufweist, wobei die Düsenöffnungen (21) radial nach außen mit einer in Richtung des Anschlußstutzens (13) weisenden axialen Komponente gerichtet sind,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß an dasjenige Rohrteil (10a), das dem Anschlußstutzen (13) abgewandt ist, eine Saugquelle zum Absaugen abgetragener Ablagerungen angeschlossen wird.
EP00105678A 1999-03-26 2000-03-17 Rohrreinigungsdüse Expired - Lifetime EP1046434B1 (de)

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