WO1996031662A1 - Selbstschwimmendes abschöpfgerät - Google Patents

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WO1996031662A1
WO1996031662A1 PCT/DE1996/000606 DE9600606W WO9631662A1 WO 1996031662 A1 WO1996031662 A1 WO 1996031662A1 DE 9600606 W DE9600606 W DE 9600606W WO 9631662 A1 WO9631662 A1 WO 9631662A1
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WO
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self
floating
skimming
floating skimmer
skimmer according
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Application number
PCT/DE1996/000606
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English (en)
French (fr)
Inventor
Hans Georg Knittel
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
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Priority to AU51427/96A priority patent/AU5142796A/en
Priority to EP96908017A priority patent/EP0819198B1/de
Priority to AT96908017T priority patent/ATE195158T1/de
Priority to DK96908017T priority patent/DK0819198T3/da
Publication of WO1996031662A1 publication Critical patent/WO1996031662A1/de

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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, which picks up the upper layer of a liquid medium in which it floats, with associated floats and with a drain for transporting the absorbed medium.
  • a skimmer also referred to as a skimmer, has a central tube into which liquid located above the tube flows.
  • the tube is surrounded by a flange in which it is held by clamping screws. Floats connected by struts are still on the flange. At least three swimmers are required to stabilize the safe swimming position. If the clamping screws are not tightened correctly or due to corrosion, the pipe comes loose from the flange and sinks. As a result, liquid present in the depth is removed and not the medium floating on the surface. In addition, solids deposited on the floor can be absorbed, which leads to a contamination of the entire device or even destruction of device parts.
  • the receiving cross section is only the cross section of the tube.
  • the object of the invention is to create a self-floating skimmer of the type mentioned at the beginning, with which, with a simple construction, only a liquid medium present on the surface of a liquid is absorbed if possible.
  • a skimmer pan pivoting at a limited angle about an axis between the floats is supported between at least two floats which are spaced apart from one another, the skimmer pan comprises a channel receiving the skimmed medium with an associated inlet edge, and the buoyancy force of the liquid medium acting on the skimming pan acts against the inlet edge and behind the axle.
  • the medium floating on the liquid surface is taken up over a large width, the floats not obstructing the direct inflow.
  • the leading edge ensures the inflow of the medium to be skimmed from only one direction into the gutter of the skim.
  • an inlet plate extending from the channel and extending over the axis to the leading edge.
  • the inlet sheet extending from the trough to the inlet edge ensures a uniform inflow of the medium to be skimmed, the suction effect being increased by an inlet sheet falling obliquely from the inlet edge to the trough, and thus a faster inlet is favored.
  • the skimmer should be used for different skimming angles1. Under no circumstances should liquid flow into the channel from a side other than the inlet edge.
  • the elements interacting in the axis should be simple and expedient.
  • bearing bushes are fixed, in which bearing pins attached to the floats or to the float-holding connecting beams engage rotatably, which form the axis.
  • Such storage is simple to carry out and the material pairing can easily be adapted to the liquid medium, as a result of which the storage life is practically unlimited.
  • the length of the axis is independent of the length of the skimming pan, which leads to a cost reduction.
  • the buoyancy of the liquid medium rotates the empty skimming trough about the axis, as a result of which the inlet edge and the inlet Immerse the sheet below the level of the liquid medium. No additional drive mechanism is therefore required.
  • the skimmer works according to the laws of physical buoyancy and displacement forces. As soon as the gutter of the skimmer pan is empty, it floats and turns the skimmer pan around the axis. The full skimmer pan rotates about the axis counter to the buoyancy force, as a result of which the leading edge protrudes beyond the level of the liquid medium. The resultant interplay between immersing and immersing the leading edge in the liquid medium guarantees a drive-free mechanism.
  • the groove is filled when immersed.
  • the filled gutter causes the immersion. After the gutter has been emptied, the buoyancy forces again cause immersion and thus filling. This constellation ensures that the skimmer is functioning safely, is drive-free and therefore inexpensive.
  • the immersion depth of the inlet ante varies depending on the type of liquid medium to be accommodated. Furthermore, the skimming tank should be prevented from overturning so that only properly run in liquid medium runs off. Therefore, preferably an immersion stop attached to the skimmer trough limits the immersion and an immersion stop attached to the skimmer trough limits the exhaustion of the skimmer, both the immersion stop and the exchange stop interacting with at least one of the connecting cross members connecting the floats and / or the floats .
  • the immersion stop and / or the swapping stop is expediently adjustable. This means that the skimmer can be used for media of different consistencies.
  • the plunge stop and / or the plunge stop or the elements interacting with them are designed to be elastic.
  • the skimming is then braked elastically with or without a medium.
  • Another advantage of this configuration is noise reduction.
  • the buoyancy force influences the filling volume of the channel and therefore also the rapid sequence of the working cycles.
  • the buoyancy force can be adjusted via a trimming system arranged on the skimming pan.
  • the trim system preferably consists of a trim weight receptacle running transversely to the axis and an adjustable trim weight.
  • the trim weight holder is expediently attached to the immersion stop or to the immersion stop. This also results in the assembly of the one Beat a better handling, because it is a large easy-to-use part together with the trim weight.
  • the drain of the skimming trough comprises at least one drain hose attached to the trough via a trough hole. Due to the drain hose connected downwards and leading away, no further support of the drain situation is required.
  • the weight of the drain hose attached to the skimmer pan should not exert a great influence on the processes of immersion and immersion.
  • the gutter hole is therefore expediently provided in the corner region between the inner wall and a gutter bottom of the gutter. This allows the liquid medium to drain out of the channel completely.
  • the center of the gutter hole is located approximately in the center of the corner area, a semicircle being unlatched from the gutter bottom and a rectangle being unclipped from the inner wall, and a rectangularly cut tube to which the drain hose is attached covers the gutter hole.
  • the drain of the skimming trough comprises at least one immersed suction pipe with a drain hose connected to it.
  • the weight of the drain does not have a negative effect on the rotary movements of the skimming pan.
  • the skimming pan is easy to seal. There are no additional connection points, over the elements of which the drain hose would have to be attached. So that the channel can be emptied quickly, the suction tube preferably has a large number of tube holes distributed over its circumference.
  • the extracted liquid media can also be separated. This takes place according to the density of the media, that is, according to the height at which they float.
  • two suction pipes connected to separate drain hoses are immersed in the channel, the pipe holes being arranged at the bottom in one suction pipe and the pipe holes being arranged at the top in the other suction pipe. It is expedient to first aspirate the medium floating above and then the medium present below.
  • overflow weirs and / or underflow weirs are installed in a further embodiment in the channel and or in the feed plate.
  • the suction pipes immersed in the gutter and the associated drain hoses are to be held in such a way that they do not hinder the run.
  • the channel with its inner wall, its outer wall and / or its side walls must not come into contact with the drain pipe, its holder or the drain hose.
  • a tube frame carrying the suction tubes is therefore expediently provided on the floats and / or the connecting cross members connecting the floats.
  • a simple holding of the elements necessary for the drain is possible on the tubular frame. Access is possible at any time without lifting the skimmer from the liquid.
  • the channel hole can also be closed and opened automatically by rotating the skimmer pan about its axis.
  • the skimming device does not require any additional units which monitor the position of the skimming pan and, analogously, control the striking plate. Therefore, according to a development of the invention, the channel hole is through the The striking plate is closed when the inlet edge is below the level of the liquid medium, and the striking plate releases the gutter hole when the skimming pan tilts around its axis and the inlet ante emerges from the level of the liquid medium.
  • the effects of the physical buoyancy and displacement forces which act on the skimming pan are thus used twice.
  • a rake is preferably provided on the inlet edge of the skimming pan.
  • the medium flowing into the skimmer is already selected by the rake. This means, for example, that large contaminants which would impair the function cannot flow in.
  • the computer still has inflow openings which are open at the top. If, on the other hand, only floating medium is to flow in and the medium floating on the surface is to be retained, then, according to an alternative embodiment, the computer has a closed upper edge and detects from the upper edge Inlet openings spaced at the bottom.
  • the invention is therefore attached to the float and / or the connecting cross members at least one secondary float.
  • the size of the secondary float is designed in accordance with the buoyancy to be achieved, so that after the secondary float is removed, the skimmer dips deeper and, after adding, floats higher.
  • the attachment and adjustment of the secondary float to the float should be easy to carry out, and the secondary float should continue to remain in the skimmer after loosening.
  • At least one ring surrounding the float is therefore preferably attached to the secondary float, wherein the position of the secondary float relative to the float is arranged on the ring.
  • the adjusting means arranged on the ring are preferably screws distributed around the circumference of the ring, with which the ring and thus the secondary float are fixed 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 exposed to increased corrosion. Furthermore, it is cumbersome to use the actuating means that are below the liquid level. In order to also ensure a balance of the skimmer, the two secondary floats should be adjusted simultaneously. Therefore, the adjusting means on the ring is preferably a truss stand which is acted on by an adjusting mechanism which adjusts both secondary floats.
  • the skimmer is immersed at different depths.
  • An optimal work result of the skimmer can, however, only be achieved with a constant immersion depth.
  • a level sensor that measures the immersion depth is therefore preferably attached to at least one of the floats, and the result of the measurement of the adjustment mechanism adjusts the position of the secondary floats. The skimming device thus automatically adapts to the influences acting on it without visual observation being necessary at all times.
  • a wave sensor therefore expediently detects the surface movements of the liquid medium, by means of the measurement result of which the adjusting mechanism adjusts the position of the secondary floats, influences the position of the striking plate associated with the channel hole and / or limits the angle through which the skimming pan swings. This measure makes it possible to influence all factors relating to the function.
  • Actuators are preferably provided on the skimmer, which influence the adjustment mechanism, the striking plate and the swivel limitation. This ensures largely automatic operation of the skimmer.
  • the actuators are inexpensively designed if standardized components are used.
  • the actuator for the adjustment mechanism is expediently a cylinder acting on a scissor drive.
  • the use of inexpensive standardized components is also provided for the use of all elements which act on the pivoting movement.
  • the actuator for the swiveling limitation is preferably a cylinder which adjusts the trim weight and / or a drive which controls the swiveling movement of the skimming pan.
  • a stepping motor can also be used to control the pivoting movement, which has a small size for this purpose.
  • Sensitive components must be protected from moisture and dirt.
  • the actuators must be provided with the energy required to exercise them.
  • an evaluation unit, an actuator and / or an energy store is preferably provided in or on at least one of the floats.
  • An undesirable swell should not unduly influence the function of the skimmer.
  • the waves are to be weakened before they are skimmed off. In one embodiment of the invention, this is achieved by secondary floats attached to the floats and / or the connecting crossbars, which at least partially extend into the longitudinal region of the skimming trough. The waves acting on it are broken, and nevertheless enough medium to be skimmed off can reach the skimming pan directly.
  • skimming devices do not become too large and a large width can nevertheless be blocked off with skimming devices
  • a composite system of several skimming devices is expediently combined to form a skimming chain. The combination also takes place by bringing the outflows together, which can be carried out in or above the liquid. Seamless skidding is possible by staggered skimming devices.
  • a stationary use of installed skimming devices, which are connected to form a skimming chain, is advantageous where liquid medium is constantly being generated and must be skimmed off.
  • liquid medium is constantly being generated and must be skimmed off.
  • the skimming devices combined into a skimming chain are preferably integrated into a towing device.
  • the skimmed-off liquid is taken up by accompanying tankers on which a further separation of the liquid is carried out.
  • FIG. 1 shows a section through a container with a skimmer according to the invention floating on a liquid
  • FIG. 2 is a plan view of the skimmer according to FIG. 1 in the direction of arrow II,
  • FIG. 3 shows a section through the skimmer according to FIG. 1, in the direction of the arrows III-III, in an enlarged representation and in the drain position,
  • FIG. 4 shows a section according to FIG. 3 in the inlet position
  • FIG. 5 shows an illustration of the detail V according to FIG. 3
  • 6 is a partial section through FIG. 3 in the direction of arrows VI-VI,
  • FIG. 7 shows a section through the floats according to FIG. 1 in the direction of arrows VII-VII in an enlarged representation
  • FIG. 8 shows a section through a container with an alternative skimmer according to the invention floating on a liquid
  • Fig. 9 shows a section through the skimmer according to
  • FIG. 10 shows a section according to FIG. 9 with various alternative designs
  • FIG. 11 shows a view of the leading edge according to FIG.
  • FIG. 12 shows an alternative embodiment of the leading edge according to FIG. 11,
  • FIG. 13 shows a section through an alternative embodiment of a skimmer in the drain position
  • FIG. 16 is a plan view of the skimmer according to FIG. 15 in the direction of arrow XVI and
  • 17 shows a plan view of an alternative skimmer.
  • the skimmer 3 floats freely on the surface 2 in the container 1, which 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 the pipe socket 8 with hose clips 7.
  • the pipe socket 8 passes through the container bore 9 in a sealed manner.
  • the skimmed medium flowing out of the container neck 8 is further processed in a system, not shown.
  • the pipe socket 8 on the side of the skimmer 3 has a quick coupling 10, via which the drain 4 from the skimmer 3 is separated.
  • the skimmer 3 has an elongated extension with an essentially rectangular skimmer pan 11.
  • floats 12 are attached to it, which always ensure sufficient buoyancy.
  • the floats 12 are located on the narrow sides 13 of the skimmer pan 11, with the floats 12 and skimmer pan 11 being between the narrow sides 13 and the floats 12 connecting axis 14 is arranged.
  • connecting cross members 16 are arranged, with which the floats 12 are connected. The distance between the floats 12 is selected so that the skimming is carried out
  • the connecting cross members 16 are round rods, each of which has a thread 17 at its ends, with which they are screwed into threaded bushings 18, which are welded to the floats 12.
  • the skimming trough 11 essentially consists of three parts, two identical side walls 19 and a central plate 21 having different axially parallel bends 20. On each of the side walls 19, the float is directed outwards
  • the side walls 19 of the skimmer 11 form the shape of a house lying on the side.
  • the middle plate 21 connected to the side walls 19 has approximately an L-shape, the long leg 24 of which ends with the upper edge 25 of the side walls 19.
  • the axis 14 is arranged approximately centrally in relation to the side walls 19 in the horizontal orientation and approximately in the ratio 1: 1.5 in the vertical direction, the smaller part being at the bottom.
  • a run-in plate 28 runs in conformity with the slope 27 a bend 20 forms an inlet edge 29 and from there represents an inlet plate 30 running obliquely inwards and downwards.
  • the short leg 33 of the L-shape of the middle plate 21 represents the outer wall 31 of the skimming trough 11, which runs parallel to the axis 14.
  • the inner wall 32 which runs parallel to the axis 14 and the outer wall 31, is closer to the axis 14, but still on the side to the outer wall 31.
  • the inner wall 32 and the outer wall 31 are connected to the long leg 24 between two bends 20 of the central plate 21, this part being the channel bottom
  • the skimming pan 11 In a certain position, the skimming pan 11 has to hold liquid medium. This position is shown in FIG. 4.
  • the skimming pan 11 is pivoted clockwise about the axis 14.
  • the inlet edge 29 comes to lie below the surface 2 of the liquid, and the medium to be absorbed flows via the inlet edge 29 and the inlet plate 30 into the empty channel 35.
  • the inlet plate 30 has an approximately horizontal orientation 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 protrude above the surface 2 of the liquid.
  • skimmed liquid medium is found in the trough 35.
  • the skimming pan 11 is pivoted counterclockwise about the axis 14, as a result of which, in addition to the side walls 19 looking out from the surface 2 of the liquid and the outer wall 31, the inlet edge 29 also lies above the surface 2. Liquid can thus no longer be skimmed off. This is only possible again after the skimmer 11 has been emptied.
  • the buoyancy force 36 of the liquid acting on it is so great that the skimmer pan 11 is rotated about the axis 14 in a clockwise direction, and the medium to be skimmed over the inlet edge 29 flows into the skimming trough 11 or the groove 35 thereof. As the trough 35 fills, the buoyancy 36 is no longer sufficient to hold the skimming trough 11 in the position shown in FIG. 4. It then turns counterclockwise to the position in Fig. 3.
  • a sliding seat 37 is provided on the outer wall 31, in which an exchange stop 39 and an immersion stop 40 lie between two webs 38.
  • the sliding seat 37 has a threaded hole in the middle, engages in a screw 41 which carries a locking nut 42 on its threaded shaft.
  • the height of the webs 38 between the guides corresponds approximately to the thickness of the immersion stop 39 and the immersion stop 40 taken together.
  • the clear width between the webs 38 is slightly wider than the width of the immersion stop 39 and immersion stop 40, as a result of which the two stops 39, 40 can slide in the guide when the locking nut 42 is loosened.
  • the displacement of the two stops 39, 40 is limited by the elongated holes 101, which they carry in their part lying in the guide and oriented parallel to the outer wall 31 and through which the screw 41 projects.
  • the exchange stop 39 At its end facing the channel bottom 34, the exchange stop 39 has a fold 43 and the immersion stop 40 has a fold 44.
  • the folds 43, 44 are made so long that they reach into the area of the connecting cross member 16 and accommodate it between them .
  • the fold 44 of the immersion stop 40 lies below the connecting cross member 16 and the fold 43 of the immersion stop 39 lies above the connecting cross member 16. If the distance between the folds 43, 44 is changed, the angle by which it changes the skimming pan 11 pivots about the axis 14.
  • the locking nut 42 is loosened and the immersion stop 40 is moved downward in the direction of the channel bottom 34, and after the desired position has been reached, the locking nut 42 is tightened again.
  • the fold 44 of the immersion stop 40 comes to rest later on the connecting cross member 16.
  • the Ab- Schöpf Anne 11 has traveled a larger angle of rotation, and the leading edge 29 is immersed deeper. The rest of the adjustment is carried out analogously.
  • the folds 43, 44 are each covered with an elastic stopper 45.
  • this stopper 45 By means of this stopper 45, on the one hand the angular movement of the skimmer pan 11 is elastically cushioned and on the other hand noise reduction is achieved when the folds 43, 44 are attached to the connecting cross member 16.
  • a trimming system 46 is arranged above the skimming trough 11. It consists of a round bar 47 bent at right angles, which has an adjusting thread 49 in the area above the skimming trough 11, which at the same time is the trim weight receptacle 50.
  • a connector 48 bent at a right angle runs in the direction of the stops 39, 40 and is arranged on the external exchange stop 39.
  • the trim system 46 also changes its position, but this has no effect in the position shown in FIGS. 3 and 13.
  • the center of gravity of the trimming system 46 changes slightly, which is generally negligible.
  • the trimming system 46 can also be fixed in place, for example on the outer wall 31 of the skimming trough 11.
  • the trimming system 46 an influence is exerted on the buoyancy force 36, ie an influence is exerted on the point in time at which the skimming pan 11 rotates. Will that If the trim weight 51 located on the trim weight receptacle 50 is 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 trimming system 46 extends transversely to the axis 14, and therefore the greatest possible effect on the skimming pan 11 is achieved with a slight adjustment of the trimming weight 51. If the adjustment is to take place more sensitively, the trimming system is arranged obliquely to the axis 14.
  • a trough hole 52 to which the drain 4 with the drain hose 6 is connected.
  • the channel hole 52 is arranged in the corner region 54 between the inner wall 32 and the channel bottom 34 delimiting the channel 35 downwards.
  • the center 53 of the gutter hole 52 is located in the corner region 54.
  • the orientation of the axis of the gutter hole 56 is perpendicular to the gutter bottom 34. This position means that a semicircle 55 is notched in the gutter bottom 34 and a rectangle 56 in the inner wall 32.
  • the gutter hole 52 is sealed with a rectangularly cut tube 57, which covers both the semicircle 55 and the rectangle 56.
  • An all-round weld seam extends from the channel bottom 34 via the inner wall 32 to the inlet plate 30.
  • the quick coupling 10 is attached to the pipe 57, via which the drain 4 is connected.
  • the media floating above are sucked off via this suction pipe 62 and transported away via the drain hose 64.
  • the tube holes 61 are located at the bottom of the suction tube 63.
  • the media floating below are sucked off and transported away via the drain hose 65.
  • a rough separation is already possible via overflow honor or underflow weirs (not shown) arranged in the trough 35 or the feed plate 30, which further increases the efficiency of the arrangement according to FIG. 10.
  • the suction pipes 59, 62 and 63 must have a certain fixed position in the channel 35. They must not hinder the rotary movement of the skimming trough 11 about the axis 14.
  • a tubular frame 66 in the form of a bracket is attached to the floats 12.
  • two holders 67 are fastened, which surround the tube 68 of the tubular frame 66.
  • the holders 67 run obliquely in the central region in the direction of the groove 35 and hold the suction pipe 59 or the suction pipes 62 and 63 there. 13 and 14, the outflow takes place as a combination.
  • a suction pipe 59 is immersed in the groove 35 of the skimming trough 11 and held there by a holder 67 fastened to the tube frame 66. There is therefore a combined outflow through the channel hole 52 and the suction pipe 59.
  • a striking plate 69 on the holder 67 which has a closing angle 70 covering the channel hole 52.
  • a striking plate holder 71 is flanged to the holder 67 above the closing angle 70.
  • the arrangement is resilient in such a way that the closing angle 70 lies in the immersion position (FIG. 14) in a sealing manner in front of the channel hole 52 and only releases the channel hole 52 when it changes to the exchange position (FIG. 13).
  • a rake 72 is attached above the inlet edge 29 of the skimming trough 11 according to FIG. 10.
  • the rake 72 has a U-shape 73 which engages around the end of the middle plate 21 between its legs.
  • the outer leg is higher and has a fold 74 overlapping the leading edge 29, with which the rake 72 is clipped over the leading edge 29.
  • the rake sheet 75 of the rake 72 runs parallel to the edge of the side wall 19.
  • the width of the rake 72 is chosen so that it fits exactly between the two side walls 19 of the skimmer 11.
  • inflow openings 76 which are open at the top in the rake plate 75 and through which the medium floating on the surface in FIG the skimmer 11 can flow in the immersion position.
  • the rake 72 according to FIG. 12 has a closed upper edge 77.
  • inflow openings 78 are provided which are self-contained and have the shape of a rectangle. In the immersion position, only medium that is at the height of the inflow openings 78 can flow through the inflow openings 78.
  • the floats 12 consist of a central tube section 79, to which float covers 80 are tightly attached at both ends.
  • the float cover 80 has a bulge 81 which is inserted into the inner diameter 82 of the pipe section 79 and ensures a tight connection.
  • the float 12 is hermetically sealed by an adhesive applied to the bead 81 and the inner diameter 82.
  • the secondary floats 83 which are fastened to the floats 12, are also produced on the same principle.
  • the attachment is carried out with two rings 84 which run around the tube section 79 of the float 12. Supports 85 are attached to the rings 84 and are connected to the secondary floats 83.
  • Adjustment means are embedded in the ring 84, which are designed as three screws 86 offset by 120 ° to one another.
  • the height of the secondary float 83 is fixed to the float 12 via the adjusting means. If the skimmer 3 is to float higher, the secondary floats 83 are immersed deeper into the liquid, and this position is determined by means of the screws 86. true, which exerts greater buoyancy on the entire unit.
  • the 15, 16 is a truss stand 87 which is attached to the rings 84.
  • the middle part 88 of the truss stand 87 is rotatably mounted and connected to an adjusting mechanism 90 via an adjusting rod 89.
  • the adjustment mechanism 90 is a scissor drive mounted on a cylinder 91.
  • the push rod 99 of the cylinder 91 extends, the outer nodes 100 move outwards and the secondary floats 83 are pressed down, as a result of which the skimmer 3 floats higher.
  • the lowering takes place analogously in the opposite direction.
  • 15, 16 on the right-hand side is heavier in weight due to the adjusting mechanism 90, the secondary float 83 is already set lower on this side than on the opposite side. This means that there is always a higher buoyancy.
  • Level sensors 92 are arranged on the float covers 80 of the floats 12 and are immersed in the liquid with the skimmer 3.
  • the cylinder 91 of the adjustment mechanism 90 is controlled accordingly and the optimum immersion depth is set via the result determined by the level sensors 92.
  • a wave sensor detects the surface movement of the liquid medium in which the skimmer 3 floats.
  • the world 17 is one of the secondary floats 83 fastened coaxially to a float 12 about the float axis 93. The rotary movement is determined, converted and the measurement result is used for the corresponding adjustment mechanisms.
  • a cylinder 94 which carries the trim weight 51 on its push rod 95, is fastened in the center of the skimmer 3 according to FIGS. 15, 16. The cylinder 94 can therefore be acted upon by control pulses in order to change the position of the trim weight 51.
  • An evaluation unit is accommodated in the cavity 96 of the floats 12, which detects the measurement results of the sensors and converts them into control pulses for the actuators.
  • the actuator (drive) for the swiveling limitation of the skimming pan 11 is also accommodated there.
  • the bearing pin 23 is inserted tightly into the float 12 and a positive entrainment is arranged between the bearing pin 23 and the bearing bush 22 (not shown).
  • cavity 96 is ideally suited as an energy store. It is filled with compressed air which is periodically replenished via compressed air supply lines 96. that will. Control lines 97 go from the evaluation unit in the float 12 to the cylinders 91 and 94 and the other actuators.
  • the secondary float 83 which is attached coaxially to the floats 12, extends in part with its longitudinal extent up to the longitudinal sides 15 of the skimmer pan 11. They thus also serve as breakwaters, so that the surface of the liquid medium in front of the skimmer pan 11 is relatively calm.
  • the skimming devices 3 are versatile and can also be adjusted in size. When several skimming devices 3 are combined to form a skimming chain, the outflows are combined and transported away by a composite system 98. In the composite system 98 shown in FIG. 15, the drain 4 is held on the floats 12. The connection of the composite system 98 takes place via appropriate couplings, e.g. Pipe swivel joints and quick connections.
  • the skimming chain can be expanded as required.
  • the skimming chains can be used both stationary and as a unit attached to a towing device behind ships.
  • the skimmer 3 is very versatile. In addition to the use in open waters, the use of smaller units in containers 1 is also conceivable. A wide variety of liquid media can be skimmed off. In addition to environmental protection, use in recycling plants is also possible. Above all where a medium is floating in a liquid, which is at a certain height in the liquid is available, the skimmer 3 can be used.
  • the medium to be skimmed off can be liquid, doughy or solid. In the case of a solid medium, the part of the liquid which was also taken up ensures easy removal.

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Abstract

Ein selbstschwimmendes Abschöpfgerät (3), das von einem flüssigen Medium, in dem es schwimmt, die Oberschicht aufnimmt, ist mit zugeordneten Schwimmern (12) und mit einem Abfluß (4) zum Abtransport des aufgenommenen Mediums versehen. Um ein einfach aufgebautes, selbsttätig arbeitendes Abschöpfgerät zu schaffen, ist zwischen mindestens zwei fest zueinander beabstandeten Schwimmern (12) eine in einem begrenzten Winkel um eine Achse (14) zwischen den Schwimmern (12) schwenkende Abschöpfwanne (11) für die Aufnahme des abgeschöpften Mediums gelagert.

Description

Selbstschwimmendes Abschöpfgerät
Beschreibung
Die Erfindung bezieht sich auf ein selbstschwimmendes Ab¬ schöpfgerät, das von einem flüssigen Medium, in dem es schwimmt, die Oberschicht aufnimmt, mit zugeordneten Schwim¬ mern und mit einem Abfluß zum Abtransport des aufgenommenen Mediums .
Selbstschwimmende Abschöpfgeräte sind bereits hinlänglich be¬ kannt. Ein auch als Skimmer bezeichnetes Abschöpfgerät be¬ sitzt ein zentrales Rohr, in das über dem Rohr befindliche Flüssigkeit einfließt. Das Rohr wird von einem Flansch umge¬ ben, 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 an¬ gezogenen Klemmschrauben oder durch Korrosion löst sich das Rohr aus dem Flansch und sinkt ab. Hierdurch wird in der Tie¬ fe vorhandene Flüssigkeit entnommen und nicht das an der Oberfläche schwimmende Medium. Außerdem können dabei am Boden abgelagerte Feststoffe aufgenommen werden, was zu einer Ver- schmutzung des gesamten Gerätes oder sogar zur Zerstörung von Geräteteilen führt. Der Aufnahmequerschnitt ist nur der Quer¬ schnitt des Rohres. Er ist somit relativ klein und daher dau¬ ert es sehr lange bis das an der Oberfläche schwimmende Medi¬ um aufgenommen ist. Eine schnellere Aufnahme wird zwar er¬ reicht, wenn man den Rohrquerschnitt und den Abstand des Roh¬ res 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 vergrö¬ ßert werden. Dabei würde jedoch das Abschöpfgerät insgesamt zu groß.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein selbstschwim¬ mendes Abschöpfgerät der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem bei einem einfachen Aufbau möglichst nur ein an der Oberfläche einer Flüssigkeit vorhandenes flüssiges Medium aufgenommen wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen mindestens zwei fest zueinander beabstandeten Schwimmern eine in einem begrenzten Winkel um eine Achse zwischen den Schwimmern schwenkende Abschöpfwanne gela¬ gert ist, die Abschöpfwanne eine das abgeschöpfte Medium aufneh¬ mende Rinne mit einer zugeordneten Einlaufkante umfaßt, und die auf die Abschöpfwanne wirkende Auftriebskraft des flüssigen Mediums gegenüber der Einlaufkante und hinter der Achse angreift.
Durch diese Maßnahme wird auf einer großen Breite das an der Flüssigkeitsoberfläche schwimmende Medium aufgenommen, wobei die Schwimmer den direkten Zulauf nicht behindern. Die Ein¬ laufkante gewährleistet den Zulauf des abzuschöpfenden Medi¬ ums aus nur einer Richtung in die Rinne der Abschöpf anne. Wenn die Abschöpfwanne leer ist, so ist die auf sie wirkende Auftriebskraft des flüssigen Mediums so groß, daß die Ab¬ schöpfwanne um die Achse gedreht wird bis die Einlaufkante unterhalb der Oberfläche des flüssigen Mediums liegt, wodurch das abzuschöpfende Medium, das auch aufschwimmende Feststoffe enthalten kann, über die Einlaufkante ein die Rinne ein¬ strömt. Ist die Rinne gefüllt, so reicht die Auftriebskraft nicht mehr aus, um die Abschöpfwanne in der eingenommenen Po¬ sition zu halten. Sie dreht sich dann in ihre Ausgangsposi¬ tion zurück.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist ein von der Rinne abgehendes, sich über die Achse bis zur Ein¬ laufkante erstreckendes Zulaufblech vorgesehen. Durch das von der Rinne bis zur Einlaufkante verlaufende Zulaufblech ist ein gleichmäßiges Zulaufen des abzuschöpfenden Mediums ge¬ währleistet, 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 Abschöpfwinke1 einsetzbar sein. Hierbei darf auf keinen Fall Flüssigkeit von einer anderen Seite als der Einlaufkante in die Rinne ein¬ fließen. Zweckmäßigerweise enden daher eine der Achse abge¬ wandte, annähernd parallel dazu verlaufende Außenwand der Rinne und die Rinne seitlich abschließende Seitenwände ober¬ halb 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 Abschöpf anne Lagerbuchsen befestigt sind, in die an den Schwimmern oder an die Schwimmer halternden Verbindungstra¬ versen befestigte Lagerzapfen drehbeweglich eingreifen, die die Achse bilden. Eine solche Lagerung ist einfach auszufüh¬ ren und in der Materialpaarung leicht an das flüssige Medium anpaßbar, wodurch die Lebensdauer der Lagerung praktisch un¬ begrenzt 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 Abschöpf- wanne um die Achse, wodurch die Einlaufkante und das Zulauf- blech 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 hin¬ ausragt. 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 Fül¬ len. Durch diese Konstellation ist eine sicher funktionieren¬ de, antriebslose und daher kostengünstige Herstellung des Ab¬ schöpfgerätes sichergestellt.
Die Eintauchtiefe der Einlauf ante ist je nach Art des aufzu¬ nehmenden flüssigen Mediums unterschiedlich. Weiterhin soll das Überschlagen der Abschöpfwanne verhindert werden, damit nur ordnungsgemäß eingelaufenes flüssiges Medium abläuft. Da¬ her begrenzt bevorzugt ein an der Abschöpfwanne befestigter Eintauchanschlag das Eintauchen und ein an der Abschöpfwanne befestiger Austauchanschlag das Austauchen der Abschöpf anne, wobei sowohl der Eintauchanschlag als auch der Austauchan¬ schlag mit mindestens einer der die Schwimmer verbindenden Verbindungstraversen und/oder den Schwimmern zusammenwirkt . Um nicht für jedes abzuschöpfende flüssige Medium eine geson¬ dertes Abschöpfgerät bzw eine gesonderte Abschöpfwanne be¬ reitstellen zu müssen, ist zweckmäßigerweise der Eintauchan¬ schlag und/oder der Austauchanschlag verstellbar. Somit ist das Abschöpfgerät für Medien unterschiedlicher Konsistenz verwendbar.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform sind der Eintauchan¬ schlag und/oder der Austauchanschlag oder die mit diesen zu¬ sammenwirkenden Elemente elastisch ausgeführt. Dadurch wird die Abschöpf anne mit oder ohne Medium elastisch abgebremst. Ein weiterer Vorteil dieser Ausgestaltung liegt in einer Ge¬ räuschdämpfung.
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 ei¬ ner Weiterbildung der Erfindung über ein an der Abschöpfwanne angeordnetes Trimmsystem die Auftriebskraft einstellbar. Um bei einfacher Ausgestaltung ein ausreichende Wirkung zu er¬ zielen, besteht das Trimmsystem bevorzugt aus einer quer zur Achse verlaufenden Trimmgewichtaufnahme und einem daran ver¬ stellbaren Trimmgewicht.
Damit mit nur wenigen Montagevorgängen die Abschöpfwanne mon¬ tiert werden kann, ist zweckmäßigerweise die Trimmgewichtauf¬ nahme am Eintauchanschlag oder am Austauchanschlag befestigt. Hierdurch ergibt sich ferner bei der Montage des einen An- Schlages ein besseres Handling, da er zusammen mit der Trimm¬ gewichtsaufnahme 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 ange¬ schlossenen 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 zweck¬ mäßigerweise 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 Ab¬ fließen des flüsigen Mediums aus der Rinne, da ein großer Einlaufquerschnitt vorhanden ist . Bei der gewählten Form des Rinnenloches entsteht weiterhin kein Wirbel, der die Abflu߬ geschwindigkeit beeinträchtigen würde.
Bei einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung umfaßt der Abfluß der Abschöpfwanne mindestens ein in die Rinne einge- tauchtes Absaugrohr mit einem daran angeschlosenen Ablauf- schlauch. Auch hierbei wirkt sich das Gewicht des Abflusses nicht negativ auf die Drehbewegungen der Abschöpfwanne aus. Die Abschöpfwanne ist einfach dicht auszuführen. Es sind kei¬ ne zusätzlichen Verbindungsstellen vorhanden, über deren dar¬ an angebrachte Elemente der Abflußschlauch angebracht werden müßte. Damit die Rinne schnell entleert werden kann, weist bevorzugt das Absaugröhr eine Vielzahl von über seinen Umfang verteilen Rohrlöchern auf.
Beim Absaugen kann auch eine Trennung der abgesaugten flüssi¬ gen Medien erfolgen. Dies geschieht nach der Dichte der Medi¬ en, also nach der Höhe, in der sie aufschwimmen. Um dies zu erreichen, sind nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung zwei an getrennte Ablaufschlauche angeschlossene Absaugrohre in die Rinne eingetaucht, wobei bei einem Absaug¬ rohr 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 Medi¬ um abzusaugen.
Um eine grobe Trennung des flüssigen Mediums in seine Be¬ standteile bereits vor dem Absaugen oder Ablaufen zu erhal¬ ten, 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 Ablaufschlauche sind so zu haltern, daß sie den Funktionsab- lauf nicht behindern. So darf die Rinne mit ihrer Innenwand, ihrer Außenwand und/oder ihren Seitenwänden weder mit dem Ab¬ laufrohr, dessen Halterung oder dem Ablaufschlauch in Berüh¬ rung 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 not¬ wendigen Elemente möglich. Ein Zugang ist jederzeit ohne Her¬ aushebung des Abschöpfgerätes aus der Flüssigkeit möglich.
Die grobe Trennung des flüssigen Mediums bei einer gleichzei¬ tigen vollständigen Entleerung der Rinne ergibt eine großen Wirkungsgrad pro AbschöpfVorgang.Bei getrenntem Abfluß ist es wichtig, daß sich das in die Rinne eingeflossene Medium beru¬ higt 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 Qualitätssteige¬ rung 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 automa¬ tisch mit dem Drehen der Abschöpfwanne um ihre Achse durch¬ führbar. Dadurch benötigt das Abschöpfgerät keine zusätzli¬ chen 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 Ach¬ se kippt, und die Einlauf ante aus dem Niveau des flüssigen Mediums austaucht. Somit werden die Wirkungen der physikali¬ schen Auftriebs- und Verdrängungskräfte, die auf die Ab¬ schöpfwanne wirken, doppelt genutzt.
Bevorzugt ist ferner an der Einlaufkante der Abschöpfwanne ein Rechen vorgesehen. Durch den Rechen wird das in das Ab¬ schöpfgerät fließende Medium bereits selektiert. Dadurch kön¬ nen zum Beispiel große Verunreinigungen, die die Funktion stören würden, nicht einfließen.
Ist es gewünscht, daß nur an der Oberfläche schwimmendes Me¬ dium in das Abschöpfgerät einfließen kann, so weist der Re¬ chen noch oben hin offene Einströmöffnungen auf. Soll hinge¬ gen nur in einer bestimmten Tiefe schwimmendes Medium ein¬ fließen und das an der Oberfläche schwimmende Medium zurück¬ gehalten werden, so besitzt nach einer alternativer Ausge¬ staltung der Rechner nach oben hin eine geschlossene Oberkan¬ te und weist von der Oberkante nach unten beabstandet Ein¬ strömöffnungen auf.
Unter Umständen ist es erforderlich, die gesamte Eintauchtie¬ fe des Abschöpfgerätes in der Flüssigkeit zu verändern. Dies kann dann der Fall sein, wenn nachträglich zum Beispiel Me߬ instrumente hinzugekommen oder Stellinstrumente abmontiert worden sind. Nach einer weiteren vorteilhaf en Ausgestaltung der Erfindung ist daher am Schwimmer und/oder den Verbin¬ dungstraversen mindestens ein Sekundärschwimmer befestigt. Die Größe des Sekundärschwimmers ist entsprechend der zu er¬ reichenden Auftriebskraft ausgelegt, wodurch nach dem Entfer¬ nen 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 Sekundär¬ schwimmer soll weiterhin nach dem Lösen bei dem Abschöpfgerät örtlich verbleiben. Am Sekundärschwimmer ist daher bevorzugt mindestens ein den Schwimmer umgebender Ring angebracht, wo¬ bei 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 Spezial erkzeuge erforderlich, und die Klemmkraft verteilt sich über den Umfang des Schwim¬ mers . Die in die Flüssigkeit eintauchenden Stellmittel sind einer erhöhten Korrosion ausgesetzt. Weiterhin ist es umständlich die unter dem Flüssigkeitsniveau liegenden Stellmittel zu be¬ dienen. Um außerdem eine Balance des Abschöpfgerätes sicher¬ zustellen, soll ein gleichzeitiges Verstellen der beiden Se¬ kundärschwimmer 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 befind¬ lichen Ablagerungen taucht das Abschöpfgerät unterschiedlich tief ein. Ein optimales Arbeitsergebnis des Abschöpfgerätes läßt sich jedoch nur bei gleichbleibender Eintauchtiefe er¬ zielen. 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 Abschöpfge¬ rät 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 Arbei¬ ten 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 Funk¬ tion 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 errei¬ chen, ist zweckmäßigerweise der Aktuator für den Verstellme- chanismuß ein auf einen Scherentrieb wirkender Zylinder. Auch für den Einsatz aller auf die Schwenkbewegung wirkenden Ele¬ mente ist der Gebrauch von kostengünstigen genormten Bautei¬ len vorgesehen. Bevorzugt ist der Aktuator für die Schwenkbe¬ grenzung ein das Trimmgewicht verstellender Zylinder und/oder ein die Schwenkbewegung der Abschöpfwanne steuernder Antrieb. Für die Steuerung der Schwenkbewegung kann außer einem Zylin¬ der auch ein Schrittmotor zum Einsatz kommen, der für diesen Einsatzzweck klein baut.
Empfindliche Bauteile müssen vor Feuchtigkeit und Verschmut¬ zung 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 bereit¬ zustellen, 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 Abschöpfge¬ rätes nicht über Gebühr beeinflußen. Die Wellen sollen vor der Abschöpf anne bereits geschwächt werden. Erreicht wird dies bei einer Ausgestaltung der Erfindung durch an den Schwimmern und/oder den Verbindungstraversen angebrachte Se¬ kundärschwimmer, die mindestens teilweise in den Längsbereich der Abschöpfwanne hineinreichen. Die einwirkenden Wellen wer¬ den gebrochen, und dennoch kann genügend abzuschöpfendes Me¬ dium direkt bis zur Abschöpfwanne gelangen.
Damit die Abschöpfgeräte nicht zu groß werden und trotzdem eine große Breite mit Abschöpfgeraten abgesperrt werden kann, ist zweckmäßigerweise ein Verbundsystem von mehreren Ab¬ schöpfgeräten zu einer Abschöpfkette zusammengeschlossen. Da¬ bei erfolgt der Zusammenschluß auch durch das Zusammenbringen der Abflüsse, der in der Flüssigkeit oder oberhalb derselben durchführbar ist. Durch versetzt hintereinander angeordnete Abschöpfgerate ist eine lückenlose Absicherung möglich.
Ein stationärer Einsatz von installierten, zu einer Abschöpf¬ kette zusammengeschlossenen Abschöpfgeraten ist dort vorteil¬ haft, wo ständig flüssiges Medium anfällt und abgeschöpft werden muß. So ist beispielsweise der Einsatz vor Flußwehren, hinter Industrieanlagen, in Recyclinganlagen, in denen Gemi¬ sche in ihre Bestandteile getrennt werden, und dergleichen Anlagen denkbar. Triftet jedoch die abzuschöpfende Flüssigkeit auf einer gro¬ ßen Fläche, wie zum Beispiel einem See oder Meer, so werden die zu einer Abschöpf ette zusammengeschlossenen Abschöpfge¬ rate bevorzugt in eine Schleppvorrichtung integriert . Die ab¬ geschöpfte Flüssigkeit wird dabei von begleitenden Tankern aufgenommen, auf denen eine weitere Trennung der Flüssigkeit durchgeführt wird.
Der der Erfindung zugrundeliegende Gedanke wird in der nach¬ folgenden 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 erfin¬ dungsgemäßen 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 Ablaufstel- lung,
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 vergrös- serter Darstellung,
Fig. 8 einen Schnitt durch einen Behälter mit einem auf einer Flüssigkeit schwimmenden alternati¬ ven Abschöpfgerät nach der Erfindung,
Fig. 9 einen Schnitt durch das Abschöpfgerät gemäß
Fig. 8, in Richtung der Pfeile IX-IX, in ver¬ größerter 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 Ausfüh¬ rung 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 Ab¬ schöpfgerät.
In einen Behälter 1 fließt verunreinigte Flüssigkeit, deren Verunreinigung sich an der Oberfläche 2 absetzt. An der Ober¬ fläche 2 schwimmt das Abschöpfgerät 3 frei im Behälter 1, das einen Abfluß 4 besitzt, der durch die Behälterwand 5 hin¬ durchgeht. Der Abfluß 4 besteht aus einem flexiblen Ablauf- schlauch 6, der mit Schlauchschellen 7 an Rohrstutzen 8 befe¬ stigt ist. Behälterseitig geht der Rohrstutzen 8 abgedichtet durch die Behälterbohrung 9 hindurch. Das aus dem Behälter¬ stutzen 8 ausfließende, abgeschöpfte Medium wird in einer nicht dargestellten Anlage weiter bearbeitet. Der Rohrstutzen 8 an der Seite des Abschöpfgerätes 3 besitzt eine Schnell- kupplung 10, über die der Abfluß 4 vom Abschöpfgerät 3 ge¬ trennt wird. Das Abschöpfgerät 3 hat eine längliche Ausdeh¬ nung 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 Ab¬ schöpfwanne 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 zwi¬ schen den Schwimmern 12 ist so gewählt, daß die Abschöpf anne
11 frei um die Achse 14 schwenken kann. Die Verbindungstra- versen 16 sind Rundstäbe, die an ihren Enden jeweils ein Ge¬ winde 17 tragen, mit denen sie in Gewindebuchsen 18 einge¬ schraubt werden, die an den Schwimmern 12 angeschweißt sind.
Die Abschöpfwanne 11 besteht im wesentlichen aus drei Teilen, zwei gleichen Seitenwänden 19 und einem verschiedene achspa¬ rallele 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 ent¬ sprechende Lagerbuchse 22 ein und bildet ein Teil der Achse 14. Dabei ist zwischen Lagerzapfen 23 und Lagerb chse 22 so¬ wohl 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 Ab¬ schöpfwanne 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 ver¬ läuft 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 dar¬ stellt. Der kurze Schenkel 33 der L-Form des Mittelbleches 21 stellt die Außenwand 31 der Abschöpfwanne 11 dar, die paral¬ lel 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 ge¬ genüber 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 entspre¬ chenden Teilen der Seitenwände 19 und der entsprechenden Höhe der Außenwand 31 zusammen. Somit ergibt sich für die Ab¬ schöpfwanne 11 eine im Querschnitt einseitige Form, die ge¬ genüber 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 Abschöpf- wanne 11 und damit auch die Rinne 35 rundum geschlossen.
In einer bestimmten Stellung muß die Abschöpfwanne 11 flüssi¬ ges Medium aufnehmen. Diese Position ist in Fig. 4 darge¬ stellt. 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 er¬ leichtern. 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 be¬ findet 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 Oberflä¬ che 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 abge¬ schöpft werden. Dies ist erst nach der Leerung der Abschöpf- wanne 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 Uhrzeiger¬ sinn 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 Auf¬ triebskraft 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 über¬ schlägt, ist an der Außenwand 31 ein eine Führung aufweisen¬ der Schiebesitz 37 angeordnet, bei dem zwischen zwei Stegen 38 ein Austauchanschlag 39 und ein Eintauchanschlag 40 ein¬ liegt. Der Schiebesitz 37 besitzt mittig eine Gewindebohrung, in die eine Schraube 41 eingreift, die auf ihrem Gewinde¬ schaft 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 zu¬ sammengenommen. 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 kön¬ nen. 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 Austauchan¬ schlag 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 hineinrei¬ chen und diese zwischen sich aufnehmen. Dabei liegt die Ab¬ kantung 44 des Eintauchanschlages 40 unterhalb der Verbin¬ dungstraverse 16 und die Abkantung 43 des Austauchanschlages 39 oberhalb der Verbindungstraverse 16. Wird der Abstand zwi¬ schen 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 ein¬ tauchen, so wird die Feststellmutter 42 gelöst und der Ein¬ tauchanschlag 40 nach unten in Richtung des Rinnenbodens 34 verschoben, und nach Erreichen der gewünschten Position wird die Feststellmutter 42 wieder angezogen. Beim Drehen im Uhr¬ zeigersinn kommt dann die Abkantung 44 des Eintauchanschlages 40 später an der Verbindungstraverse 16 zur Anlage. Die Ab- schöpf anne 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 Ein¬ tauchanschlages 40 in Fig. 10 sind die Abkantungen 43, 44 je¬ weils mit einem elastischen Stopfen 45 überzogen. Durch die¬ sen Stopfen 45 wird einerseits die Winkelbewegung der Ab¬ schöpfwanne 11 elastisch abgefedert und andererseits wird ei¬ ne Geräuschdämpfung beim Anschlagen der Abkantungen 43, 44 an der Verbindungstraverse 16 erreicht.
Ein Trimmsystem 46 ist oberhalb der Abschöpfwanne 11 angeord¬ net. Es besteht aus einem rechtwinklig gebogenen Rundstab 47, der im Bereich oberhalb der Abschöpfwanne 11 ein Verstellge¬ winde 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 ge¬ ringfügig, 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 wer¬ den. Mit dem Trimmsystem 46 wird ein Einfluß auf die Auf¬ triebskraft 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 ver¬ schoben, 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 fein¬ fühliger stattfinden, so wird das Trimmsystem schräg zur Ach¬ se 14 angeordnet .
In der Rinne 35 der Abschöpfwanne 11 befindet sich ein Rin¬ nenloch 52, an das der Abfluß 4 mit Ablaufschlauch 6 ange¬ schlossen ist. Das Rinnenloch 52 ist im Eckbereich 54 zwi¬ schen der Innenwand 32 und dem die Rinne 35 nach unten be¬ grenzenden Rinnenboden 34 angeordnet. Das Zentrum 53 des Rin¬ nenloches 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 Rin¬ nenloch 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 Schnellkupp¬ lung 10 angebracht, über die der Abfluß 4 angeschlossen wird.
Bei den Fig. 8, 9 und 10 erfolgt ein Abfluß 58 aus der Ab¬ schöpfwanne 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 er¬ folgt hierbei über einen am Absaugrohr 59 angeschlossenen Ab¬ laufschlauch 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 Ablaufschlauche 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 abtranspor¬ tiert. Demgegenüber liegen bei dem Absaugrohr 63 die Rohrlö¬ cher 61 unten. Hier werden die unten schwimmenden Medien ab¬ gesaugt und über den Ablaufschlauch 65 abtransportiert.
Über in der Rinne 35 oder dem Zulaufblech 30 angeordnete Überlauf ehre oder Unterlaufwehre (nicht dargestellt) ist be¬ reits eine Grobtrennung möglich, wodurch sich der Wirkungs¬ grad der Anordnung nach Fig. 10 noch erhöht.
Die Absaugrohre 59, 62 und 63 müssen eine bestimmte feste Po¬ sition in der Rinne 35 einnehmen. Dabei dürfen sie die Dreh¬ bewegung der Abschöpfwanne 11 um die Achse 14 nicht behin¬ dern. Ein Rohrgestell 66 in Form eines Bügels ist an den Schwimmern 12 befestigt. An dem Rohrgestell 66 sind zwei Hal¬ ter 67 befestigt, die das Rohr 68 des Rohrgestelles 66 umge¬ ben. 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 Rohr¬ gestell 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 Rinnen¬ loch 52 abdeckenden Schließwinkel 70 auf eist. 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 be¬ sitzt im Rechenblech 75 nach oben hin offene Einströmδffnun- gen 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 ge¬ schlossene Oberkante 77. Beabstandet von der Oberkante 77 sind Einströmöffnungen 78 vorgesehen, die in sich geschlossen sind und die Form eines Rechteckes aufweisen. In der Ein¬ tauchstellung kann durch die Einströmδffnungen 78 nur Medium strömen, das sich in der Höhe der Einströmöffnungen 78 befin¬ det.
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 Innen¬ durchmesser 82 des Rohrstückes 79 einsetzt und für eine dich¬ te Verbindung sorgt. Durch einen am Wulst 81 und Innendurch¬ messer 82 aufgetragenen Kleber wird der Schwimmer 12 herme¬ tisch 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 Sekundär¬ schwimmern 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 festge¬ legt. Soll das Abschöpfgerät 3 höher aufschwimmen, so werden die Sekundärschwimmer 83 tiefer in die Flüssigkeit einge¬ taucht, und mittels der Schrauben 86 wird diese Stellung be- stimmt, 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 gela¬ gert und über eine Stellstange 89 mit einem Verstellmechanis¬ mus 90 verbunden. Der Verstellmechanismus 90 ist ein auf ei¬ nem Zylinder 91 gelagerter Scherentrieb. Fährt die Schubstan¬ ge 99 des Zylinders 91 aus, so bewegen sich die äußeren Kno¬ tenpunkte 100 nach außen, und die Sekundärschwimmer 83 werden nach unten gedrückt, wodurch das Abschöpfgerät 3 höher auf¬ schwimmt. Das Absenken geschieht analog in umgekehrter Rich¬ tung. 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 einge¬ stellt . Dadurch ist dort immer eine höhere Auftriebskraft vorhanden.
An den Schwimmerdeckeln 80 der Schwimmer 12 sind Niveausenso¬ ren 92 angeordnet, die mit dem Abschöpfgerät 3 in die Flüs¬ sigkeit eintauchen. Über das durch die Niveausensoren 92 er¬ mittelten Ergebnis wird der Zylinder 91 des Verstellmechanis- musses 90 entsprechend angesteuert und die optimale Eintauch¬ tiefe eingestellt.
Ein Wellensensor stellt die Oberflächenbewegung des flüssigen Mediums fest, in dem das Abschöpfgerät 3 schwimmt. Der Wel- lensensor ist nach der Fig. 17 einer der koaxial an einem Schwimmer 12 drehbar um die Schwimmerachse 93 befestigten Se¬ kundärschwimmer 83. Die Drehbewegung wird festgestellt, umge¬ rechnet und das Meßergebnis für die entsprechenden Verstell- mechanismen genutzt.
Alle Meßergebnisse sowie von außen zugeführte Steuerbefehle wirken auf Aktuatoren, die entsprechende Elemente beeinflu- ßen. Über eine Aktuator ist somit Einfluß auf die Schwenkbe¬ grenzung möglich, die dadurch verkleinert oder vergrößert werden kann. Außerdem kann Einfluß auf den automatischen Ab¬ lauf genommen werden, was im Extremfall bedeutet, daß ein An¬ trieb 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 beauf¬ schlagt werden, um die Lage des Trimmgewichtes 51 zu verän¬ dern.
Im Hohlraum 96 der Schwimmer 12 ist eine Auswerteeinheit un¬ tergebracht, 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 La¬ gerzapfen 23 und der Lagerbuchse 22 ist eine Zwangsmitnahme angeordnet (nicht dargestellt) . Ferner eignet sich der Hohl¬ raum 96 bestens als Energiespeicher. Er ist mit Druckluft ge¬ füllt, die periodisch über Druckluftzuleitungen 96 nachgela- den wird. Von der Auswerteinheit im Schwimmer 12 gehen Steu¬ erleitungen 97 zu den Zylindern 91 und 94 und den sonstigen Aktuatoren.
Die koaxial an den Schwimmern 12 befestigten Sekundärschwim¬ mer 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 grö¬ ßenmäßig anpaßbar. Beim Zusammenschluß von mehreren Abschöpf- geraten 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 Verbund- systemes 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 hin¬ ter Schiffen befestigte Einheit einsetzbar.
Der Einsatz der Abschöpfgerate 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. Ne¬ ben 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 Ab¬ transport.

Claims

Patentansprüche
Selbstschwimmendes Abschöpfgerät, das von einem flüssi¬ gen Medium, in dem es schwimmt, die Oberschicht auf¬ nimmt, mit zugeordneten Schwimmern und mit einem Abfluß zum Abtransport des aufgenommenen Mediums, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß zwischen mindestens zwei fest zueinander beabstan- deten Schwimmern (12) eine in einem begrenzten Win¬ kel um eine Achse (14) zwischen den Schwimmern (12) schwenkende Abschöpfwanne (11)gelagert ist, die Abschöpfwanne (11) eine das abgeschöpfte Medium aufnehmende Rinne (35) mit einer zugeordneten Einlaufkante (29) umfaßt, und die auf die Abschöpfwanne (11) wirkende Auftriebs¬ kraft (36) des flüssigen Mediums gegenüber der Ein¬ laufkante (29) und hinter der Achse (14) angreift.
Selbstschwimmendes Abschöpfgerät nach Anspruch 1, da¬ durch gekennzeichnet, daß ein von der Rinne (35) abge¬ hendes, sich über die Achse (14) bis zur Einlaufkante (29) erstreckendes Zulaufblech (30) vorgesehen ist.
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 abschließen- de 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 Zu¬ laufblech (30) mit der Einlauf ante (29) im annähernd waagrechten Zustand des Zulaufbleches (30) unterhalb des Niveaus des flüssigen Mediums liegen.
Selbstschwimmendes Abschöpfgerät nach einem der Ansprü¬ che 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an den Seiten¬ wänden (19) der Rinne (35) der Abschöpfwanne (11) La¬ gerbuchsen (22) befestigt sind, in die an den Schwim¬ mern (12) oder an die Schwimmer (12) halternden Verbin¬ dungstraversen (16) angeordnete Lagerzapfen (23) dreh¬ beweglich eingreifen, die die Achse (14) bilden.
Selbstschwimmendes Abschöpfgerät nach einem der Ansprü¬ che 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftriebs¬ kraft (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.
Selbstschwimmendes Abschöpfgerät nach einem der Ansprü¬ che 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die volle Ab¬ schöpfwanne (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 Ansprü¬ che 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein an der Ab¬ schöpfwanne (11) befestigter Eintauchanschlag (40) das Eintauchen und ein Austauchanschlag (39) das Austauchen der Abschöpfwanne (11) begrenzt, wobei sowohl der Ein¬ tauchanschlag (40) als auch der Austauchanschlag (39) mit mindestens einer der die Schwimmer (12) verbinden¬ den Verbindungstraversen (16) und/oder den Schwimmern (12) zusammenwirkt.
8. Selbstschwimmendes Abschöpfgerät nach einem der Ansprü¬ che 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ein¬ tauchanschlag (40) und/oder der Austauchanschlag (39) verstellbar ist.
9. Selbstschwimmendes Abschöpfgerät nach einem der Ansprü¬ che 1 bis 9, dadurch gekennzei hnet, daß der Ein¬ tauchanschlag (40) und/oder der Austauchanschlag (39) oder die mit diesen zusammenwirkenden Elemente ela¬ stisch ausgeführt sind.
10. Selbstschwimmendes Abschöpfgerät nach einem der Ansprü¬ che 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß über ein an der Abschöpf anne (11) angeordnetes Trimmsystem (46) die Auftriebskraft (36) einstellbar ist.
11. Selbstschwimmendes Abschöpfgerät nach einem der Ansprü¬ che 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Trimmsy¬ stem (46) aus einer quer zur Achse (14) verlaufenden Trimmgewichtaufnahme (50) und einem daran verstellbaren Trimmgewicht (51) besteht.
12. Selbstschwimmendes Abschöpfgerät nach einem der Ansprü¬ che 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Trimmge¬ wichtaufnahme (50) am Eintauchanschlag (40) oder am Austauchanschlag (39) befestigt ist.
13. Selbstschwimmendes Abschöpfgerät nach einem der Ansprü¬ che 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Abfluß (4) der Abschöpfwanne (11) mindestens einen über ein
Rinnenloch (52) an der Rinne (35) befestigten Ablauf¬ schlauch (6) umfaßt.
14. Selbstschwimmendes Abschöpfgerät nach einem der Ansprü¬ che 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Rinnen¬ loch (52) im Eckbereich (54) zwischen der Innenwand (32) und einem Rinnenboden (34) der Rinne (35) vorgese¬ hen ist.
15. Selbstschwimmendes Abschöpfgerät nach einem der Ansprü¬ che 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Zentrum (53) des Rinnenloches (52) sich etwa mittig im Eckbe¬ reich (54) befindet, wobei aus dem Rinnenboden (34) ein Halbkreis (55) und aus der Innenwand (32) ein Rechteck
(56) ausgeklinkt ist, und ein rechteckig ausgeschnitte¬ nes Rohr (57) , an dem der Ablaufschlauch (6) befestigt ist, das Rinnenloch (52) überdeckt.
16. Selbstschwimmendes Abschöpfgerät nach einem der Ansprü¬ che 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Abfluß (4) der Abschöpfwanne (11) mindestens ein in die Rinne (35) eingetauchtes Absaugrohr (59) mit einem daran an- geschlosenen Ablaufschlauch (60) umfaßt.
17. Selbstschwimmendes Abschöpfgerät nach Anspruch 16, da¬ durch gekennzeichnet. daß das Absaugrohr (59) eine Vielzahl von über seinen Umfang verteilten Rohrlöchern
(61) aufweist.
18. Selbstschwimmendes Abschöpfgerät nach Anspruch 16, da¬ durch gekennzeichnet, daß zwei an getrennte Ablauf- schlauche (64, 65) angeschlossene Absaugrohre (62, 63) in die Rinne (35) eingetaucht sind, wobei bei einem Ab¬ saugrohr (63) die Rohrlöcher (61) unten und bei dem an¬ deren Absaugrohr (62) die Rohrlöcher (61) oben angeord¬ net sind.
19. Selbstschwimmendes Abschöpfgerät nach einem der Ansprü¬ che 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß in der Rinne (35) und/oder dem Zulaufblech (30) Überlaufwehre und/oder Unterlaufwehre angebracht sind.
20. Selbstschwimmendes Abschöpfgerät nach einem der Ansprü¬ che 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß an den Schwimmern (12) und/oder den die Schwimmer (12) verbin¬ denden Verbindungstraversen (16) ein die Absaugrohre
(59, 62, 63) tragendes Rohrgestell (66) vorgesehen ist.
21. Selbstschwimmendes Abschöpfgerät nach einem der Ansprü¬ che 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß ein das Rin¬ nenloch (52) verschließendes Schließblech (69) am Rohr¬ gestell (66) , den Schwimmern (12) oder den Verbin¬ dungstraversen (16) befestigt ist.
22. Selbstschwimmerides Abschöpfgerät nach einem der Ansprü¬ che 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Rinnen¬ loch (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.
23. Selbstschwimmendes Abschöpfgerät nach einem der Ansprü¬ che 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß an der Ein¬ laufkante (29) der Abschöpfwanne (11) ein Rechen (72) vorgesehen ist.
24. Selbstschwimmendes Abschöpfgerät nach einem der Ansprü¬ che 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechen (72) noch oben hin offene Einströmöffnungen (76) auf¬ weist
25. Selbstschwimmendes Abschöpfgerät nach einem der Ansprü¬ che 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechen (72) noch oben hin eine geschlossene Oberkante (77) be- sitzt und von der Oberkante (77) nach unten beabstandet Einströmöffnungen (78) aufweist.
26. Selbstschwimmendes Abschöpfgerät nach einem der Ansprü¬ che 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß am Schwimmer (12) und/oder den Verbindungstraversen (16) mindestens ein Sekundärschwimmer (83) befestigt ist.
27. Selbstschwimmendes Abschöpfgerät nach einem der Ansprü¬ che 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Sekundär¬ schwimmer (83) höhenverstellbar am Schwimmer (12) und/oder den Verbindungstraversen (16) befestigt ist.
28. Selbstschwimmendes Abschöpfgerät nach einem der Ansprü¬ che 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß am Sekundär¬ schwimmer (83) mindestens ein den Schwimmer (12) umge¬ bender Ring (84) angebracht ist, wobei am Ring (84) die Stellung des Sekundärschwimmers (83) zum Schwimmer (12) festlegende Stellmittel angeordnet sind.
29. Selbstschwimmendes Abschöpfgerät nach einem der Ansprü¬ che 1 bis 28, 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.
30. Selbstschwimmendes Abschöpfgerät nach einem der Ansprü¬ che 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellmit- tel am Ring (84) ein Traversenständer (87) ist, auf den ein Verstellmechanismus (90) einwirkt, der beide Sekun¬ därschwimmer (83) verstellt.
31. Selbstschwimmendes Abschöpfgerät nach einem der Ansprü¬ che 1 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß an mindestens einem der Schwimmer (12) ein die Eintauchtiefe messen¬ der Niveausensόr (92) angebracht ist, durch dessen Me¬ ßergebnis der Verstellmechanismus (90) die Lage der Se¬ kundärschwimmer (83) einstellt.
32. Selbstschwimmendes Abschöpfgerät nach einem der Ansprü¬ che 1 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß ein Wellen¬ sensor die Oberflächenbewegungen des flüssigen Mediums feststellt, durch dessen Meßergebnis der Verstellmecha¬ nismus (90) die Lage der Sekundärschwimmer (83) ein¬ stellt, die Stellung des dem Rinnenloch (52) zugeordne¬ ten Schließbleches (69) beeinflußt und/oder den Winkel begrenzt, den die Abschöpfwanne (11) durchschwenkt.
33. Selbstschwimmendes Abschöpfgerät nach einem der Ansprü¬ che 1 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß Aktuatoren vorgesehen sind, die den Verstellmechanismus (90) , das Schließblech (69) und die Schwenkbegrenzung beeinflu- ßen.
34. Selbstschwimmendes Abschöpfgerät nach einem der Ansprü¬ che 1 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß der Aktuator für den Verstellmechanismus (90) ein auf einen Scheren¬ trieb wirkender Zylinder (91) ist.
35. Selbstschwimmendes Abschöpfgerät nach einem der Ansprü¬ che 1 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß der Aktuator für die Schwenkbegrenzung ein das Trimmgewicht (51) verstellender Zylinder (94) und/oder ein die Schwenkbe¬ wegung der Abschöpf anne (11) steuernder Antrieb ist.
36. Selbstschwimmendes Abschöpfgerät nach einem der Ansprü¬ che 1 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß in oder an mindestens einem der Schwimmer (12) eine Auswerteein¬ heit, ein Aktuator und/oder ein Energiespeicher vorge¬ sehen ist .
37. Selbstschwimmendes Abschöpfgerät nach einem der Ansprü¬ che 1 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß am Schwimmer (12) und/oder den Verbindungstraversen (16) Sekundär¬ schwimmer (83) angebracht sind, die mindestens teilwei¬ se in den Längsbereich der Abschöpfwanne (11) hinein¬ reichen.
38. Selbstschwimmendes Abschöpfgerät nach einem der Ansprü¬ che 1 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verbund¬ system (98) mehrere Abschδpfgerate zu einer Abschöpf- kette zusammenschließt.
39. Selbstschwimmendes Abschöpfgerät nach einem der Ansprü¬ che 1 bis 38, dadurch gekennzeichnet, daß die zu einer Abschöpfkette zusammengeschlossenen Abschöpfgerate (3) stationär installiert sind.
40. Selbstschwimmendes Abschöpfgerät nach einem der Ansprü¬ che 1 bis 39, dadurch gekennzeichnet, daß die zu einer Abschöpfkette zusammengeschlossenen Abschöpfgerate (3) in eine Schleppvorrichtung integriert sind.
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