DE3024671C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Sammel- und/oder Vorrats­ behälter für Flüssigkeiten mit einer zur Flüssigkeits­ oberfläche aufschwimmende Verunreinigungen abführenden, mittels eines verlagerbaren Schwimmkörpers abgestützten Skimmeinrichtung.

Derartige Behälter sind bekannt und können in einer Vielzahl von Prozes­ sen eingesetzt sein und bspw. rückgeführte Flüssigkei­ ten aufnehmen. So werden bspw. in Walzwerken Walzemul­ sionen in Sammelbehälter rückgeführt, um nach einer Reinigung und gegebenenfalls erfolgten Auffüllung dem Walzwerk wieder zugeführt zu werden. Hierbei können Me­ tallabrieb inclusive diesem angelagerter Verunreini­ gungen der Emulsion durch Magnetfelder entzogen werden. In vielen Fällen aber genügt es bereits, Verunreinigungen, die das spezifische Gewicht der Emulsion über- oder unter­ schreiten, von der Oberfläche bzw. dem Grunde des Emul­ sionsbehälters abzunehmen. Für zur Oberfläche auf­ schwimmende und sich auf dieser haltende Verunreinigungen werden üblicherweise über die Oberfläche hinwegstreichende Arme einer Skimmvorrichtung vorgesehen, welche die Ver­ unreinigungen von der Oberfläche der angsammelten Flüssig­ keit abzuschöpfen vermögen. Derartige Arme bedürfen eines relativ komplexen Antriebssystemes, da nicht nur die Be­ wegung der einzelnen Arme an sich eine solche komplex aufgebaute Antriebsvorrichtung erfordern, sondern darüber hinaus noch bei Sammelbehältern zu berücksichtigen ist, daß der Flüssigkeitsspiegel je nach Rückführung, Entnahme und Ergänzung der Flüssigkeit ständigen Schwankungen unter­ liegt.

Nach der DE-OS 29 17 849 werden solche Schwankungen durch die Skimmvorrichtung aufnehmende, in die Flüssigkeit ein­ tauchende und auf ihr schwimmende Schwimmkörper berück­ sichtigt; es hat sich jedoch gezeigt, daß die dort ge­ zeigte Blasvorrichtung komplexe Teile nicht auszuscheiden vermag und derartige Schwimmkörper nicht in der Lage sind, aufwendigere schwerere Skimmvorrichtungen sicher ab­ zustützen. Nachteilig macht sich noch bemerkbar, daß durch den Blasvorgang innerhalb der zu reinigenden Flüs­ sigkeit sowohl die Sedimentation als auch die Flotation störende Strömungen und Turbulenzen bewirkt werden.

Die Anwendung einer Ketten aufweisenden Skimmvorrichtung ist grundsätzlich aus der DE-OS 27 22 063 bekannt. Eine Berück­ sichtigung unterschiedlicher Flüssigkeitsstände jedoch ist nicht möglich, so daß eine derartige Skimmvorrichtung zwar in Verbindung mit einem speziellen Reinigungsbehälter, der als Durchlaufbehälter mit konstantem Niveau und damit gleich­ bleibender Füllmenge ausgeführt sein kann, anwendbar ist, sich aber nicht in Verbindung mit einem Schwankungen seines Niveaus zeigenden Sammel- oder Vorratsbehälter verwenden läßt.

Die Erfindung geht daher von der Aufgabe aus, eine einfach aufgebaute, verläßliche verschleißarme Einrichtung zu schaffen, die mit relativ einfachen Bewegungsvorgängen es ermöglicht, an die Oberfläche der ruhig gehaltenen Flüs­ sigkeit aufschwimmende Verunreinigungen auch bei unter­ schiedlichen Niveaus des Flüssigkeitsspiegels eines Sammel- und Vorratsbehälters sicher aus diesem Behälter abzu­ führen.

Gelöst wird diese Aufgabe, indem der Schwimmkörper des gattungsgemäßen Sammel- und Vorratsbehälters sich über die Breite des Behälters erstreckt, vertikal geführt und mit einer Vorrichtung versehen ist, mittels deren die Skimm­ einrichtung auf eine vorbestimmte vertikale Höhe in bezug auf den vorhandenen Flüssigkeitsspiegel einstellbar ist, indem die Skimmeinrichtung mindestens zwei kontinuierlich umlaufende endlose Ketten aufweist, die mit quer dazu ange­ ordneten, zumindest bereichsweise in die Flüssigkeit ein­ tauchenden Stegen ausgestattet sind, und indem in Bewegungs­ richtung der Stege ein abziehbarer Aufnahmebehälter für die aufschwimmenden Verunreinigungen angeordnet ist. Hierdurch wird erreicht, daß durch relativ einfach zyklisch umlaufende Stege die Oberfläche der Flüssigkeit im Endbereich des Sammel- und/oder Vorratsbehälters abgeskimmt wird und die gesamte Skimmeinrichtung dem jeweiligen Flüssigkeits­ spiegel nachgeführt wird, so daß eine besondere Berücksichtigung seiner Schwankungen innerhalb der Bewegungsbahn der das Abskimmen bewirkenden Elemente nicht erforderlich ist.

Bewährt hat es sich, den Schwimmkörper zwischen vertikalen Führungsschienen zu führen. Das Schwimmen dieses Schwimm­ körpers wird erleichtert, indem er durch um 180° über Umlenk­ rollen geführte Seile getragene Gegengewichte gehalten bzw. entlastet ist. Ein Neigen des Schwimmkörpers gegenüber der Horizontalen wird ausgeschlossen, wenn die Umlenkrollen mit­ einander gekuppelt sind, so daß die vier an das Seil ange­ knüpften Punkte des Schwimmkörpers zwangsweise die gleichen Vertikalbewegungen durchführen.

Mit Vorteil werden die umlaufenden endlosen Ketten als Laschenketten ausgebildet. Hierbei hat es sich insbesondere bewährt, die Laschenketten oberhalb des Flüssigkeitsspiegels anzuordnen und ihre Untertrume mit einem ersten Bereich dem Flüssigkeitsspiegel parallel oberhalb desselben zu führen, während ein folgender Bereich parallel zu einer über den Flüssigkeitsspiegel ragenden und den Aufnahmebehälter abtren­ nenden Rampe läuft.

Zum Erreichen der vertikalen Führung kann den Umlenkrollen eine Antriebsvorrichtung zugeordnet sein, welche durch eine Regelvorrichtung betreibbar ist, die vermittels von Fühlern auf das Niveau des Flüssigkeitsspiegels anspricht. Zweck­ mäßig werden diese Fühler auf dem Schwimmkörper angeordnet, so daß dieser leicht auf konstante Höhe in bezug auf den Flüssigkeitsspiegel einzuregeln ist.

Eine sichere Abführung von Verunreinigungen ergibt sich, wenn die Stege mit vorzugsweise elastischen Schabern ausgestattet sind, die beim Überlaufen der Rampe mit dieser in Kontakt stehen. Die Abführung ausgeschiedener Verunreinigungen er­ folgt auch bei wechselnder Höhenlage des Schwimmbehälters sicher und problemlos, indem ein von unten in den Sumpf des Aufnahmebehälters einmündender Abzugstutzen und ein die Wand des Behälters durchdringender Entleerungsstutzen durch zwei kniehebelartig gelenkig miteinander verbundene Rohrab­ schnitte miteinander verbunden sind.

Im einzelnen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der folgenden Beschreibung in Ver­ bindung mit der Zeichnung erläutert. Es zeigt hierbei

Fig. 1 eine abgebrochene und teilweise durchbrochene Seiten­ ansicht eines einen Schwimmkörper aufweisenden Be­ hälters und

Fig. 2 die Aufsicht auf einen abgebrochen dargestellten Behälter.

In den Fig. 1 und 2 ist in der teilweise gebrochen dargestell­ ten Seitenansicht und in der Aufsicht ein abgebrochen ge­ zeigter Behälter dargestellt, der am nicht gezeigten Ende mit einer zu sammelnden und zu reinigenden Flüssigkeit beaufschlagt wird, die dem Behälter durch den Abflußstutzen 2 entnehmbar ist. Durch die Zuführung der Flüssigkeit am dem Abflußstutzen 2 entgegengesetzten Ende des Behälters 1 muß die zugeführte Flüssigkeit vor ihrer Entnahme den Behälter in seiner ganzen Länge durchsetzen, so daß sie sich beruhigt und infolge der erheblichen Verweilzeit Verunreinigungen mit höherem spezifi­ schem Gewicht als die Flüssigkeit durch Sedimentation abge­ schieden werden können, während spezifisch leichtere Verun­ reinigungen, ggf. durch zugegebene Luft verstärkt, an die Oberfäche der Flüssigkeit aufzuschwimmen vermögen.

Am abflußseitigen Ende des Behälters 1 ist ein Schwimmkörper 3 vorgesehen, der über drei wasserdichte, luftgefüllte Trag­ körper 4 und 5 verfügt. Das die Tragkörper aufweisende Gestell ist mit Rollen 6 ausgestattet, die entlang von Führungsschienen 7 vertikal geführt sind. Zur weiteren Entlastung sind an den äußeren Ecken des Gestelles des Schwimmkörpers 3 nach oben ge­ führte Seile angeordnet, die über Umlenkrollen 8 außerhalb des Behälters 1, um 180° umgelenkt, nach unten geführt sind, und deren freie Enden durch die Gegengewichte 9 belastet sind. Durch diese, durch die Gegengewichte bewirkte Entlastung in Verbindung mit dem Auftrieb der Tragkörper 4 und 5 wird der Schwimmkörper 3 stets in vorgegebener Höhe in bezug auf den Flüssigkeitsspiegel 10 gehalten. Diese Höhe ist so eingestellt, daß der Flüssigkeitsspiegel 10 oberhalb der inneren Deck­ fläche der Tragkörper 4 steht, während der Tragkörper 5 so­ wie die außerhalb der Seitenwände des Schwimmkörpers 3 befind­ lichen Teile der Tragkörper 4 sich bis über den Flüssigkeits­ spiegel erstrecken.

Im Rahmen des Schwimmkörpers 3 sind drei Wellen gelagert, auf denen Kettenräder 11, 12 und 13 angeordnet sind. Weiterhin ist ein Antrieb 14 vorgesehen, welcher auf die die Kettenräder 11 aufweisende Welle einwirkt, so daß über die Kettenräder geführte Laschenketten 15 unter Einwirkung des Antriebes kontinuierlich umzulaufen vermögen. Mit Laschen der Laschen­ ketten sind quer verlaufende und im Untertrum der Laschen­ kette sich im wesentlichen senkrecht zum Flüssigkeitsspiegel erstreckende Stege 16 verbunden, die mit sich über deren freien Enden hinaus erstreckenden Schabern 17 ausgestattet sind. In einem ersten Abschnitt des Untertrums erstrecken sich die Laschenketten 15 parallel zum Flüssigkeitsspiegel 10 in einer Höhe, die ein Eintauchen in die Flüssigkeit sichert. Im nach geringfügigem Umlenken um die Kettenräder 13 beginnen­ den zweiten Bahnabschnitt laufen die Unterkanten der Schaber 17 über eine Rampe 18, die den oberen Abschluß des Tragkörpers 5 bildet, und laufen hierbei durch die ansteigende Bahn aus der Flüssigkeit heraus. Der hinter der Rampe 18 anstehende Raum ist als nur oben offener Aufnahmebehälter 19 ausgebildet, in dessen Boden ein Abzugstutzen 20 angeordnet ist. Dieser Abzugstutzen ist am freien unteren Ende um 90° abgewinkelt und über Lager mit Rohrabschnitten 21 und 22 verbunden, die eben­ falls und beidseitig abgewinkelt und gelenkig miteinander ver­ bunden sind, wobei der untere der Rohrabschnitte mit dem Ende eines die Wand des Behälters durchdringenden Entleerungsstutzen 23 verbunden ist.

Im Betrieb wird der Behälter 1 mit der zu sammelnden und zu reinigenden Flüssigkeit beschickt. Aufschwimmende Verunrei­ nigungen treiben langsam auf der Oberfläche auf den Schwimm­ körper 3 zu. Die dieses bewirkende Strömung wird zum Teil dadurch erreicht, daß der Behälter am dem Abflußstutzen 2 gegenüberliegenden Ende beschickt wird. Verstärkt wird diese Strömung mindestens im Oberflächenbereich durch den Betrieb der Laschenketten mit Stegen und Schabern, die in den oberfläch­ lichen Bereich der Flüssigkeit eintauchen. Hierbei dringen die Stege und Schaber beim Umlaufen der Kettenräder 12 von oben her in die Flüssigkeit ein und nehmen die zwischen ihnen ein­ geschlossenen Verunreinigungen zur Rampe 18 mit. Während des Aufsteigens der Schaber über die Rampe vermag zwar die mit zwischen den Schabern und Stegen eingeschlossene Flüssig­ keit zu entweichen, die eine höhere Viskosität aufweisenden bzw. festen Verunreinigungen jedoch werden durch die Schaber über die Rampe transportiert und fallen an derem Ende in den Aufnahmebehälter 19 hinein. Von hier aus vermögen sie über den Abzugsstutzen 20, die Rohrabschnitte 21 und 22 sowie den Entleerungsstutzen 23 auszufließen bzw. abgezogen zu werden. Hierbei können die gelenkig zwischen dem Abzugstutzen 20 und dem Entleerungsstutzen 23 angeordneten Rohrabschnitte 21 und 22 den mit Heben und Senken des Flüssigkeitsspiegels sich stets ändernden Abstand des Abzug- und des Entleerungs­ stutzens ausgleichen, indem die Rohrabschnitte 21 und 22 sich nach Art von Kniehebeln mehr oder weniger stark strecken bzw. durchbiegen, so daß auf an sich empfindliche und stets störanfällige Schläuche verzichtet werden kann, die auch durch im allgemeinen rauhere Innenwände stets zum Ansetzen der ausge­ schiedenen Verunreinigungen tendieren.

Im Ausführungsbeispiel ist ein Teil der Tragkörper 4 stets unterhalb des Flüssigkeitsspiegels, und nur Bereiche dieser Tragkörper sowie der Tragkörper 5 reichen über den Flüssig­ keitsspiegel hinaus, um die jeweilige Eintauchtiefe zu regeln. Von außen ändern läßt sich diese leicht durch Ändern der Gegen­ gewichte 9, beispielsweise durch Auflegen oder Abnehmen einzel­ ner Gewichtsscheiben. Die Gegengewichte 9 erlauben darüber hinaus, das Volumen der Tragkörper 4 und 5 geringer zu be­ messen als dieses erforderlich wäre, wenn die Tragkörper allein das Gewicht des Schwimmkörpers auszunehmen hätten. Es ist weiterhin möglich, die Umlenkrollen 8 miteinander zu kuppeln, um ein Neigen des Schwimmkörpers auszuschließen und zu sichern, daß in Verbindung mit den Führungsschienen 7 der Schwimmkörper 3 nur streng translatorische vertikale Bewegungen durchzuführen vermag. Der zu treibende Aufwand kann weiterhin gesenkt wer­ den, indem die Seitenwandungen des Schwimmkörpers sich in Richtung auf die Rampe 18 hin verengen, so daß es nicht erfor­ derlich ist, die Stege und Schaber sowie die Rampe in voller Breite des Schwimmkörpers auszulegen.

Die Erfindung erlaubt damit den Aufbau einer Skimmvor­ richtung für einen Sammelbehälter von Flüssigkeiten, die mit relativ geringem Aufwande erstellbar ist, deren Teile relativ einfache Bewegungen ausführen, und relativ schleißfrei arbeiten, so daß eine gute Skimmwirkung über lange Standzeiten erreicht wird. Als vorteilhaft erweist es sich auch, das endlose umlaufende Element, beispielsweise die Laschenketten 15, oberhalb des Flüssigkeitsspiegels anzuordnen und das Ausbringen der Verunreinigungen durch Schieben über eine Rampe zu bewirken; im Falle beispielsweise eines unterhalb des Flüssigkeitsspiegels angeordneten Sieb­ bandes, das zur Trennung der Verunreinigungen aus der Flüssig­ keit herausgeführt wird, ergibt sich stets das Problem des Entfernens der Verunreinigungen vom Siebband; beim Abschaben über die Rampe haften die Verunreinigungen an den relativ glatten Schabern praktisch nicht und vermögen am Ende der Rampe ungehindert abzufallen, so daß ein restloses Ausbringen der erfaßten Verunreinigungen ohne wesentliche Mitnahme von Flüssigkeitsanteilen gesichert ist.

Claims (10)

1. Sammel- und/oder Vorratsbehälter für Flüssigkeiten mit einer zur Flüssigkeitsoberfläche aufschwimmende Verun­ reinigungen abführenden, mittels eines verlagerbaren Schwimmkörpers abgestützten Skimmeinrichtung, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schwimmkörper (3) sich über die Breite des Be­ hälters (1) erstreckt, vertikal geführt und mit einer Vorrichtung versehen ist, mittels deren die Skimmeinrich­ tung auf eine vorbestimmte vertikale Höhe in bezug auf den vorhandenen Flüssigkeitsspiegel einstellbar ist,
daß die Skimmeinrichtung mindestens zwei kontinuier­ lich umlaufende endlose Ketten (15) aufweist, die mit quer dazu angeordneten, zumindest bereichsweise in die Flüssigkeit eintauchenden Stegen (16) ausgestattet sind, und
daß in Bewegungsrichtung der Stege ein abziehbarer Aufnahmebehälter (19) für die aufschwimmenden Verunrei­ nigungen angeordnet ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmkörper (3) zwischen vertikalen Führungs­ schienen (7) geführt ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmkörper (3) durch um 180° über Umlenk­ rollen (8) geführte Seile getragene Gegengewichte (9) gehalten ist.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkrollen miteinander gekuppelt sind.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die umlaufenden endlosen Ketten als Laschenketten (15) ausgebildet sind.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Laschenketten oberhalb des Flüssigkeitsspiegels (10) angeordnet sind und ihr Untertrum mit einem ersten Bereich dem Flüssigkeitsspiegel parallel oberhalb dessel­ ben geführt ist und in einem folgenden Bereich parallel zu einer über dem Flüssigkeitsspiegel ragenden und den Auf­ nahmebehälter (19) begrenzenden Rampe (18) läuft.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß den Umlenkrollen (8) eine Antriebsvorrichtung zugeordnet ist, die durch eine Regelvorrichtung betreibbar ist, welche vermittels von Fühlern auf das Niveau des Flüssigkeits­ spiegels (10) anspricht.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühler auf dem Schwimmkörper (3) angeordnet sind.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (16) mit Schabern (17) ausgestattet sind, die beim Überlaufen der Rampe mit dieser in Kontakt stehen.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein von unten in den Sumpf des Aufnahmebehälters (19) einmündender Abzugstutzen (20) und ein die Wand des Behälters (1) durchdringender Entleerungsstutzen (23) durch zwei kniehebelartig durch Lager verbundene Rohrabschnitte (21, 22) miteinander verbunden sind.