SE504925C2 - Anordning för rengöring av ledningar och kanaler - Google Patents

Description

504 925 2 relativt stora moment som.uppstår vid en dylik konstruktion såsom "yttre turbin".

Ett grundläggande syfte med föreliggande uppfinning är således att åstadkomma en anordning av inledningsvis angivet slag vilken eliminerar eller åtminstone väsentligt reducerar de ovan beskrivna problemen i samband med de kända anordningarna, och vilken närmare bestämt uppvisar bättre prestanda och tillförlit- lighet vid samtidig låg luftförbrukning och enkel tillverkning.

Detta grundläggande syfte med uppfinningen uppnås med hjälp av en anordning av det slag som anges i den kànnetecknande delen av det bifogade kravet l.

Föredragna vidareutvecklingar av uppfinningen.angesj.de beroende underkraven.

Uppfinningen och dess grundläggande principer samt särskilda för- delar och särdrag förklaras närmare nedan i anslutning till de bifogade schematiska ritningarna illustrerande ett utförings- exempel av rengöringsanordningen enligt uppfinningen. På rit- ningarna visar: Fig. 1 en partiellt snittad sidovy av ett utföringsexempel av rengöringsanordningen enligt uppfinningen, fig. 2a en àndvy av den främre, i fig. 1 övre, änden av den bakre husdelen vid rengöringsanordningen enligt fig. 1, fig. 2b ett längdsnitt längs linjen A-A av den bakre husdelen enligt fig 2a, fig. 3a en ändvy underifrån av drivorganet i rengöringsanord- ningen enligt fig. 1, och 504 925 3 fig. 3b en. sidovy i snitt av' det inre drivorganet i ren- göringsanordningen enligt fig. l.

Såsom visas i fig. l består rengöringsanordningen enligt uppfin- ningen grundläggande av ett hus l vilket i det visade utförings- exemplet är bildat av en främre del la och en bakre del lb, varvid.bestämningarna "främre" respektive "bakre" hänför sig till framdrivningsriktningen för anordningen i den icke visade led- ningen eller kanalen som skall rengöras. Detta allmänna utförande såsom ett hus bestående av två delar motsvarar det för de kända anordningarna enligt de inledningsvis nämnda svenska patenten nr. 500 894 och 500 428. Ett utmärkande särdrag för anordningen enligt uppfinningen är emellertid att de bägge husdelarna la och lb är rotationsfast förbundna med varandra, exempelvis hopsvet- sade, hopskruvade eller hoplimmade med varandra, medan husdelarna enligt de kända anordningarna är roterbara relativt varandra, och innebörden av denna grundläggande skillnad kommer att förklaras närmare nedan.

Den bakre husdelen lb uppvisar i anslutning till dess bakre ände en anslutning 2 för anslutning av ett tryckmedium till anord- ningen, och. denna anslutning 2 kan 'vara fast anbringad. vid husdelen lb men är företrädesvis utförd i ett stycke med den sistnämnda, såsom vid utföringsexemplet enligt fig. 1. Den bakre husdelen lb uppvisar vid sin bakre ände en huvudsakligen plan bakre ändyta lc vilken är anordnad huvusakligen vinkelrätt mot anordningens centrumaxel C, och i denna bakre àndyta lc är anordnade ett lämpligt antal, i det visade utföringsexemplet åtta stycken, munstycks- eller utloppsöppningar 6 vilka är likformigt fördelade runt den ringformiga ändytan lc och genom vilka det genom anslutningen 2 tillförda tryckmediet åter strömmar ut från anordningen. Dessa utloppsöppningar 6 och deras funktion kommer att förklaras närmare nedan. Anslutningens 2 genomgående inre hål 2a övergår i en med motsvarande dimension utförd inloppskanal 8 i den bakre husdelen lc. Inloppskanalen 8 är sluten vid dess axiellt främre ände men står i förbindelse med en mellan husdelarna la och lb bildad inre kammare 9 via genomströmnings- 504 925 4 kanaler 10 (visas delvis i fig. l och 2a och antyds i fig. 2b) vilka är likformigt fördelade runt kanalens 8 innervägg på ett litet avstånd fràn den slutna änden därav.

I den inre kammaren 9 är ett turbinhjul eller en rotor 5 roter- bart mottagen med dess skovlar 5a anordnade i jämnhöjd med genom- strömningskanalerna 10. Rotorn 5 uppbärs av en axel 7 vilken av tillverkningstekniska skäl företrädesvis, såsom vid det visade utföringsexemplet, är utförd i ett stycke med rotorn 5 men vilken även kan utgöras av en separat del som är förbunden med rotorn.

Axeln 7 är lagrad i den främre husdelen la med hjälp av dubbla, axiellt àtskilda lager 12, företrädesvis kullager, varigenom lagerkrafter kan tas upp på fördelaktigt sätt samtidigt sowlaxeln kan göras grövre för bättre hàllfasthet. Axeln 7 är utförd med en sådan längd att den skjuter fram förbi den främre husdelens la främre ändyta med en sträcka som är tillräcklig för montering av ett rengöringsorgan 3, företrädesvis en rengöringsborste, på den fria yttre änden därav. I en förlängning 9a av den inre kammaren, utanför rotorn ll leds det huvudsakligen radiellt genom rotorn ll strömmande tryckmediet tillbaka för att huvudsakligen axiellt strömma genom utloppskanaler 6a och ut fràn den bakre husdelens lb .bakre ändyta lc via utloppsöppningarna 6, för framdrivning av anordningen genom en ledning eller kanal.

Den främre husdelen la uppvisar i anslutning till övergången till den bakre husdelen lb en ringformig, obruten sidoyta ld vilken övergår i en i riktning framåt koniskt avsmalnande främre yta le vilken slutar vid en huvudsakligen vinkelrätt mot centrumaxeln C riktad främre ändyta lf.

Den ovan beskrivna anordningen fungerar på följande sätt. Det genom en icke visad, till anslutningen 2 kopplad slang tillförda tryckmediet kommer in i inloppskanalen 8 och leds genom dess slutna ände ut genom genomströmningskanalerna 10 så att det strömmar huvudsakligen radiellt genom turbinhjulet eller rotorn 5. Därigenom sätts rotorn 5 i rotation och denna rotation över- förs till rengöringsborsten 3 samtidigt som både den främre hus- 504 925 5 delen la och den bakre husdelen lb står stilla med avseende pà en rotation runt centrumaxeln C. Rengöringsborsten 3 skall ha en ytterdiameter överstigande den för huset 1 och kan inom vissa gränser utföras med valfri längd i. husets axiella riktning.

Borstens 3 maximala längd bestäms naturligtvis i praktiken av längden på axelns 7 ur huset utskjutande del. Vidare fyller rengöringsborsten genom dess rotation den dubbla funktionen av att dels borsta bort föroreningar från kanalens eller ledningens innervägg och dels bringa anordningen i dess helhet att röra sig i en. bana runt ledningens eller kanalens innerperiferi för effektiv rengöring av varje yta av denna. När tryckmediet lämnar rotorn leds det genom den yttre delen 9a av den inre kammaren 9 tillbaka i ett axiellt flöde motriktat tillförselriktningen och strömmar ut från den bakre husdelens lb bakre ändyta lc genom de i utloppsöppningarna 6 mynnande utloppskanalerna 6a. Härigenom framdrives anordningen axiellt i kanalen eller ledningen genom jetprincipen, och närmare bestämt utnyttjas den vanligtvis så att den först släpps iväg så långt som önskas i kanalen, varefter den med hjälp av tryckmedieslangen dras tillbaka i kanalen under det att anordningen i sin helhet utför en spiralformig rörelse runt ledningens eller kanalens innervägg vartefter som den dras tillbaka däri.

Såsom angivits ovan.bygger uppfinningen.grundläggande på det sär- draget att rengöringsanordningen âr utförd med ett hus vilket funktionellt är en odelad enhet även om det består av två fast med varandra förbundna husdelar, och vilket omsluter ett roterbart drivorgan, företrädesvis i form av ett inre turbinhjul eller rotor. Med denna enligt uppfinningen föreslagna konstruk- tion uppnås avgörande fördelar gentemot tidigare kända anord- ningar av detta slag, och närmare bestämt erhålles en rengörings- anordning som uppvisar tydligt bättre prestanda, tillförlitlighet och.hàllbarhet samtidigt som luftförbrukningen.är märkbart lägre, anliggningen är åtminstone jämförbar utan användning av extra friktionsorgan och tillverkningen är jämförelsevis enkel och billig. När det gäller prestanda/luftförbrukning erhålles med den enligt uppfinningen föreslagna konstruktionen en minst lika god 504 925 6 funktion som för exempelvis anordningen enligt ovan nämnda svenska patent 500 428 vid en luftförbrukning av cirka 1,5 nfi/min vilket skall jämföras med en luftförbrukning i storleksordningen 4,5 nfymin för den kända anordningen.

Tillförlitligheten och hållfastheten för rengöringsanordningen enligt uppfinningen förbättras avsevärt gentemot de kända ren- göringsanordningarna, framförallt genom att en inre rotor, med ett visst, pà korrekt sätt anpassat svänghjul, uppvisar en.mycket lägre lagerbelastning eftersom endast snedbelastningen från borsten påverkar denna. Enligt en vidareutveckling av uppfin- ningen utnyttjas vidare dubbla, axiellt åtskilda kullager vilket gör att lagerkrafterna kan tas upp ännu bättre samtidigt som axeln kan göras grövre, med bättre hållfasthet. Till skillnad häremot uppvisar de kända anordningarna med yttre rotor problem i form av obalans sonlger upphov till lagerkrafter. Denna obalans uppstår mycket ofta eftersom de på detta sätt konstruerade turbi- nerna lätt kolliderar med kanalväggarna.

Anordningen enligt uppfinningen får en mycket lungnare gång i kanalen än de kända anordningarna, dvs den har inte samma tendens att stöta kraftigt emot kanalens vägg, och kan av den anledningen tillverkas av aluminium, eventuellt med viss ytbehandling, medan däremot de kända anordningarna bör tillverkas av exempelvis titan för att tåla pàkânningarna.

I en vidareutveckling av anordningen enligt uppfinningen föreslås enligt en annan aspekt att utlopps- eller munstycksöppningarna 6 är riktade huvudsakligen rakt bakåt, dvs är anordnade i en bakre ändyta hos huset som är inriktad huvudsakligen vinkelrät mot anordningens centrumaxel, och inte är anordnade i en sidoyta hos huset och riktade snett utåt/bakåt mot kanalväggen, såsonrvid de kända anordningarna. Med dessa, enligt uppfinningen före- slagna, huvudsakligen rakt bakåt riktade utloppsöppningar eliminerar man fullständigt risken för att rengöringsanordningen vänder i ledningen eller kanalen, såsom är fallet med de nämnda kända anordningarna. Detta utförande med utloppsöppningarna 504 925 7 liggande i den bakre ändväggen förbättrar likaledes anliggningen och ger stor dragkraft, i synnerhet vid hög utloppshastighet. Med den enligt uppfinningens vidareutveckling ytterligare förbättrade anliggningen kan de kända anordningarnas friktionsringar helt undvikas, och i stället utnyttjas en större borste. En ytterligare förbättring av anliggningen erhålles om turbinens rotationshastighet görs avsiktligt hög.

Med ledning av vad som beskrivits ovan är det således uppenbart att den enligt uppfinningen föreslagna rengöringsanordningen väl uppfyller de inledningsvis angivna syftena. Även om uppfinningen i det ovanstående beskrivits med särskild hänvisning till ett illustrerat utföringsexempel därav skall det vara uppenbart att uppfinningen inte är' begränsad till den beskrivna utföringsformen utan att modifieringar och variationer därav som är uppenbara för en fackman likaledes omfattas av upp- finningen. Vidare skall understrykas att den.ovanstàende beskriv- ningen avsiktligt inte innehåller några närmare specifikationer beträffande detaljer i tryckmediets strömningsvägar då dessa för varje enskild applikation kan varieras för erhållande av önskad avvägning mellan parametrar såsom rotationshastighet för turbin- hjulet, dragkraft för anordningen etc. Således kan exempelvis genomströmningskanalernas 10 area och inriktning varieras i sam- ordning med utformningen av turbinskovlarnas eller -bladens utformning, såsom deras längd, vinkel och om de är utförda raka eller böjda. I det visade utförandet är turbinrotorn utförd med raka skovlar vars förlängning tangerar en cirkel med centrum i rotorns centrumaxel och samverkande med genomströmningskanaler 10 som likaledes tangerar en inre cirkel med centrum i anordningens centrumaxel C.

Vad beträffar utloppskanalerna 6a, vilka mynnar i utlopps- öppningarna 6, är dessa i det illustrerade utföringsexemplet utförda så att de löper i ett plan parallellt med anordningens centrumaxel C, men snedställda i en vinkel av exempelvis 60° mot den bakre ändytan lb och detta utförande bidrar till en 504 925 8 maximering av anliggningen, men ger även hela anordningen en tendens att rotera runt centrumaxeln C, vilken tendens motverkas genom att ett styvare slangstycke ansluts närmast ren- göringsanordningen. För erhållande av maximal dragkraft utförs däremot utloppskanalerna Sa parallella med centrumaxeln C och vinkelràta mot den bakre àndytan 6c. Vad beträffar utloppsöppningarnas 6 area skall denna likaledes anpassas efter aktuellt flöde för att ge bästa möjliga dragkraft.

Uppfinningens omfattning skall således endast begränsas av de bifogade patentkraven.

Claims (10)

504 925 9 PATENTKRAV

1. Anordning för rengöring av ledningar och kanaler, såsom ventilationskanaler, bestående av ett hus (1) som vid en första ände uppvisar en anslutning (2) för ett tryckmedium, som i anslutning till en andra ände uppvisar ett rengöringsorgan (3), företrädesvis en rengöringsborste, som i dess inre avgränsar en kammare (9) för tryckmediet och ett däri anordnat drivorgan (5) för rengöringsorganets rotation och som uppvisar med kammaren förbundna, vid husets yta mynnande munstycksöppningar (6) för framdrivning av anordningen utmed en ledning, k ä n n e t e c k n a d av att huset (1) är bildat såsom en funktionellt odelad enhet, av att drivorganet (5) är fast förbundet med den ena änden av en i huset roterbart lagrad axel (7) vilken vid sin motsatta ände är avpassad att uppbära rengöringsorganet (3).

2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att den är utförd såsom en turbin där huset (1) utgör turbinhus och drivorganet (5) utgör rotor eller turbinhjul, varvid huset (1) omger drivorganet (5).

3. Anordning enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att turbinrotorn (5) är en radiell turbinrotor.

4. Anordning enligt krav 2 eller 3, k ä n n e t e c k n a d av att huset (1) är bildat av främre (la) och bakre (lb) rota- tionsfast med varandra förbundna husdelar och av att rotorn (5) är utförd i ett stycke med axeln (7).

5. Anordning enligt något eller några av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a d av att axeln (7) är lagrad i huset (l) medelst dubbla, axiellt åtskilda lager (12), företrädesvis kul- lager.

6. Anordning enligt något eller några av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a d av att munstycksöppningarna (6) via 504 925 10 utloppskanaler (6a) stàr i förbindelse med den inre kammaren (9), av att munstycksöppningarna (6) är anordnade i en med avseende på framflyttningsriktningen i nämnda ledning bakre ändyta (lc) hos huset (1), vilken ändyta (lc) är inriktad huvudsakligen vinkelrät mot anordningens centrumaxel (C) och av att utlopps- kanalerna (6a) är anordnade förlöpande i ett plan parallellt med anordningens centrumaxel (C).

7. Anordning enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d av att utloppskanalerna förlöper vinkelrätt mot den bakre ändytan (lc).

8. Anordning enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d av att utloppskanalerna (öa) förlöper i en vinkel skild från 9O°1not den bakre ändytan (lc).

9. Anordning enligt något eller några av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a d av att turbinrotorns (5) skovlar (5a) är raka eller alternativt böjda.

10. Anordning enligt något eller några av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a d av att huset (1) är tillverkat av aluminium, eventuellt med en ytbeläggning, och av att turbin- rotorn (5) liksom axeln (7) är tillverkade av stål.