EP0123762A1 - Rohrreinigungsgerät - Google Patents

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EP0123762A1
EP0123762A1 EP83810179A EP83810179A EP0123762A1 EP 0123762 A1 EP0123762 A1 EP 0123762A1 EP 83810179 A EP83810179 A EP 83810179A EP 83810179 A EP83810179 A EP 83810179A EP 0123762 A1 EP0123762 A1 EP 0123762A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
knife
cleaning unit
knife arms
arms
pipe
Prior art date
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Application number
EP83810179A
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English (en)
French (fr)
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EP0123762B1 (de
Inventor
Alberto J. Reinhart
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Reinhart Giacomo
Original Assignee
Reinhart Giacomo
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Filing date
Publication date
Application filed by Reinhart Giacomo filed Critical Reinhart Giacomo
Priority to DE8383810179T priority Critical patent/DE3381108D1/de
Priority to AT83810179T priority patent/ATE49518T1/de
Priority to EP83810179A priority patent/EP0123762B1/de
Publication of EP0123762A1 publication Critical patent/EP0123762A1/de
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Publication of EP0123762B1 publication Critical patent/EP0123762B1/de
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B9/00—Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto 
    • B08B9/02—Cleaning pipes or tubes or systems of pipes or tubes
    • B08B9/027—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages
    • B08B9/04—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages using cleaning devices introduced into and moved along the pipes
    • B08B9/053—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages using cleaning devices introduced into and moved along the pipes moved along the pipes by a fluid, e.g. by fluid pressure or by suction
    • B08B9/055—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages using cleaning devices introduced into and moved along the pipes moved along the pipes by a fluid, e.g. by fluid pressure or by suction the cleaning devices conforming to, or being conformable to, substantially the same cross-section of the pipes, e.g. pigs or moles
    • B08B9/0553—Cylindrically shaped pigs

Definitions

  • the present invention relates to a pipe cleaning device with a cleaning unit and means for performing the same through a pipeline, the cleaning unit having a ring of rigid knife arms pivotably mounted on a head, which are spread by springs.
  • a cleaning device of this type is known from the C H -PS 367 361.
  • the invention now relates to various measures which, by themselves and / or in combination, have led to a significant, surprising improvement in the cleaning properties and possible uses.
  • the cleaning effect and in particular the effectiveness in the case of heavy incrustation of pipelines can be significantly increased if the cleaning unit is made relatively short and compact, the axial knife length being at least approximately equal to the nominal diameter of the cleaning unit or of a pipe, for which the same is measured.
  • each knife arm is radial is also responsible for the higher effectiveness has outer rib in the immediate vicinity of its bearing in the head of the cleaning unit.
  • the ridge of this rib can preferably run at least approximately radially outwards from the bearing point of the knife arm.
  • the knife arms form a relatively steep, compact end face of the unit, which strikes an existing incrustation more axially than radially and can break through it instead of being wedged in it. It turns out that one cannot rely so much on the wedge effect of weakly inclined knife arms, although the use of this wedge effect seems very obvious.
  • the knife arms are preferably held in grooves of the head which are open to the outside and which grooves are partially covered at the front. This also enables an arrangement of the knife arms which has a favorable effect on the effect.
  • the compact design of the cleaning unit results in the fact that packages of leaf springs for supporting the individual knife arms can be inclined relatively steeply outwards and can therefore be designed to be correspondingly rigid, thus achieving higher pressure forces of the knife arms against the tube wall.
  • the packages of leaf springs are preferably designed in such a way that a plurality of leaf springs extend into the immediate vicinity of the knife arms, whereby the rigidity of the unit and the pressing force of the knife arms can be increased. Together with the relatively short, compact design of the unit or the knife arms, this results in a high specific knife pressure and an increased effectiveness.
  • the knife arms can preferably be made of cast steel and have an at least approximately triangular, torsion-resistant cross section.
  • the invention has for its object to provide a particularly effective and versatile pipe cleaning device.
  • the relatively short, compact shape of the cleaning unit therefore not only contributes to an increase in the cleaning effect, but also allows curved line sections, in particular pipe bends, to be easily passed through.
  • the knife arms already almost reach their full projection in the area of the attachment and support of the spring assemblies, so that they can be swung in unimpeded by the spring attachment when they pass through tight spots and bent spots.
  • This free pivoting can be further supported if the knife arms in the area of the diverging blades or at their free end have an inwardly tapering cross section.
  • the ribs of the knife arms have an approximately straight outer edge between the part that extends radially outward and the diverging cutting edges.
  • the cleaning device according to FIG. 1 is arranged in a tube of diameter D.
  • the diameter of the pipe for which the cleaning device is intended also corresponds to the nominal diameter of this device.
  • the device consists of a cleaning assembly 1 and 2. While the cleaning unit eater poor two cleaning units 1a and 1b, each with a ring of four M having a propulsion or drive unit 3, the propulsion device 2 consists of two disc-like piston with support plates 4, piston discs 5 of a suitable Material, for example leather, and weights 6 attached to the piston disks 5.
  • the drive device does not per se form the subject of the present invention, and its mode of operation corresponds essentially to that of the drive device according to CH- P S 402 531.
  • the cleaning unit 1 a has a head 7, which serves as a holder for the four knife arms 3.
  • the head 7 is provided with four grooves 8, each accessible from one side, into which cylindrical pivot pins 9, each of a knife arm, engage with radial play and are secured therein by means of a locking screw, not shown.
  • the storage of the knife arms with radial play causes them to twist slightly and in the circumferential direction can adjust, so that they can always optimally adapt to the surface of the tube or an incrustation located therein. An unwanted rotation of the cleaning unit in the pipe under the action of the drive unit can also be counteracted with this measure.
  • the head 7 has axially projecting ribs 10, which serve to break up and shred impurities or incrustations protruding into the axis of the tube.
  • the knife arms 3 are provided at their ends with holding grooves 11 for the outermost leaf spring of a leaf spring assembly 12.
  • the leaf spring assemblies are screwed to a carrier 14 arranged displaceably on the axis 13 of the cleaning unit by means of screws 15 and secured against rotation by means of pins 15 '.
  • the spring assemblies 12 extend into the immediate vicinity of the support point of the associated knife arm 3, so that these knife arms are pressed outwards against the tube wall with a fairly large spring force.
  • the preload and thus the force effect of the spring assemblies can be adjusted by moving a support disk 16 by means of screws 17 which are screwed into the holder 14.
  • a compression spring 18 is arranged, which normally holds the holder 14 with the spring assemblies 12 in the position shown, but with very strong pressure from the outside against the knife arms, an inward deflection of the knife arms with displacement of the spring assemblies with the Holder 14 allowed on the axis 13 to the front.
  • the pretension of the spring 18 or the spring assemblies 12 can be adjusted by a nut 19 which is arranged on a threaded part of the axis 13 and via a tube 20 the entire assembly, consisting of the holder 14, the spring assemblies 12 and the support disk 16, allowed to move axially.
  • the knife arms 3 have the shape shown in FIG. 2.
  • the knife arm Immediately following the cylindrical pivot pin 9, the knife arm has an essentially triangular, torsion-resistant profile with an outwardly projecting rib 21.
  • the ridge of the rib 21 extends practically radially outwards, resulting in a steep front of the cleaning unit, which penetrates axially into very thick dirt or incrustations and initially breaks them open before they can be wedged into them.
  • This is followed by a somewhat flatter part of the knife arm with an approximately straight outer edge A and the latter finally branches into two ribs 22 which diverge V-shaped towards the rear, as shown in particular in FIG. 3.
  • the outside of the ribs 22 is turned to the nominal diameter of the pipe or the cleaning unit.
  • This V - shaped part of the knife arms acts as a wedge to finally split and crush the contaminants and scrape contaminants from the pipe wall.
  • a recess or groove 22a is formed at the transition point to the cutting edges 22, which leads to a reduction in the contact surface or to an increase in the specific contact pressure and thus the cleaning effect.
  • the second cleaning unit 1b has the same structure and acts in the same way as the first and is connected to it by a cardan joint 23.
  • the two units can thus be pivoted towards each other on all sides, which makes it easier to drive through pipe bends.
  • the same parts are denoted in unit 16 as in unit 1a.
  • the only difference is in that that no ribs 10 are provided on the head 7 '. 1, the knife arms 3 of the unit 1b are shown in the same plane as the knives of the unit 1a, these knives can be offset from one another, so that there is a uniform distribution of all knives on the circumference of the tube.
  • the two cleaning units 1a and 1b are designed to be relatively short and compact.
  • the axial length of the knife arms is also around 250 mm, ie the ratio of length to diameter is around 1: 1.
  • this relatively compact design with strong, relatively steep spring assemblies results in a very intensive cleaning effect, and the risk that the cleaning units can become wedged or become stuck in curved pipe parts is more than less with relatively elongated cleaning units.
  • the fact that the cleaning units or their knife arms have steep ribs running outwards also has an excellent effect, especially if the pipes are heavily encrusted.
  • FIG. 4 and 5 show an embodiment variant in which corresponding parts have the same designations as in FIG. 1.
  • the difference essentially consists in the construction of the head in which the knife arms are held.
  • This head 7 "has outwardly open grooves of essentially rectangular cross-section 8", in which the cylindrical pivot bolts 9 of the knife arms 3 engage.
  • the pivot bolts are held by a circumferential flange 24 of a plate 25 which extends from the front over the head and is detachably screwed to the head 7 ".
  • the knife arms emerge approximately radially from their holder in the head 7" and form a steep front of the cleaning unit.
  • This limitation of the A us practicechez of the blade arms is like, for example, of considerable importance in the cleaning of pipes of a weak, brittle material, such as plastic, asbestos, cement or the like.
  • the attachment point could possibly also be determined by fitting rings inserted between the plate 25 and the ribs 21.
  • the knife arms 3 of the two cleaning units are offset from one another by 45 °.
  • the knife arms or their pivot bolts 9 are also supported with radial play in this embodiment variant.
  • the retaining grooves 11 are laterally closed by a weld or a welded or screwed-on element 11a, whereby actual pockets are formed in which the engaging spring is also held laterally.
  • the bottom of each retaining groove 11 is visible through a remaining side window 11b, so that the position of the spring end can be observed and checked there.
  • the spring end should be at a distance of 1 - 2 mm from the base of the groove when the knife arms are in a position corresponding to the nominal diameter of the pipe or cleaning unit.
  • FIGS. 6 and 7 show a second embodiment variant, only the shape and position of the knife arms being shown for simplicity. Otherwise, the construction corresponds to that of FIGS. 4 and 5.
  • the knife arms have a relatively deep, inwardly tapering cross-section in the region of the diverging cutting edges, but at least at their widest, rear end. This shape is easily possible with cast knife arms.
  • the knife arms in spite of the fact that there are six of them, can pivot far inwards in order to allow the cleaning unit to easily pass through narrow and curved places.
  • the free pivotability of the knife arms is also ensured by the fact that the knife arms have practically reached their full extension in the area of the support and fastening of the spring assemblies and can thus pivot freely there (FIG. 4). Fig.
  • a not insignificant problem is the stability of the cleaning unit in the sense that it tends to be misaligned in the pipe. This tendency is all the more pronounced since the cleaning unit is pushed from behind in the exemplary embodiments described.
  • rollers which are mainly attached to cleaning devices with a nominal diameter of more than 1 m, make it easier for the cleaning units to pass through narrowed areas, e.g. due to slide openings whose clear width is less than the nominal diameter of the pipeline to be cleaned. These rollers also promote passage through curved pipe locations without affecting the cleaning effect.
  • the cleaning unit can be pulled through the line to be cleaned, for example by means of a rope.

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Abstract

Das Reinigungsgerät weist mindestens ein Reinigungsaggregat mit einem Kranz von in einem Kopf (7) schwenkbar gelagerten Messerarmen (3) auf. Durch eine kompakte Ausbildung des Reinigungsaggregates mit einer Messerlänge die etwa dem Nenndurchmesser des Reinigungsgerätes bzw. des zu reinigenden Rohres entspricht, durch etwa radial aus dem Kopf (7) austretende Messerarme (3), durch Ausbildung dieser Messerarme mit einem etwa dreieckigen, verwindungssteifen Profil und durch Unterstützung der Messerarme durch kräftige Federpakete wird eine intensivere Wirkung des Reinigungsaggregats erreicht.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Rohrreinigungsgerät mit einem Reinigungsaggregat und Mitteln zum Durchführen desselben durch eine Rohrleitung, wobei das Reinigungsaggregat einen Kranz von an einem Kopf schwenkbar gelagerten, starren Messerarmen aufweist, die durch Federn gespreizt werden. Ein Reinigungsgerät dieser Art ist bekannt aus der CH-PS 367 361.
  • Bekannte Geräte der oben erwähnten und im genannten Patent beschriebenen Art haben sich seit Jahren bewährt zur Reinigung von verschmutzen Rohrleitungen. Dabei ist es ausserordentlich schwierig, eindeutig festzustellen, welche Faktoren, bzw. welche konstruktiven Gegebenheiten des Reinigungsaggregates bzw. des ganzen Reinigungsgerätes eigentlich für die Wirksamkeit ausschlaggebend sind. Es ist vor allem schwer zu beurteilen, wie ein derartiges Reinigungsgerät und insbesondere sein Reinigungsaggregat im einzelnen ausgeführt sein soll, um stark verkrustete Rohrleitungen wirksam zu reinigen bzw. zu entkrusten. Die Schwierigkeiten liegen vor allem darin, dass es unmöglich ist, die Geräte bei ihrer Arbeit in verschiedenartig verschmutzen oder verkrusteten Rohrleitungen zu beobachten, und anderseits ist es praktisch auch unmöglich, die in der Praxis vorkommenden Gegebenheiten versuchsweise nachzubilden und systematisch die Arbeitsweise zu erforschen und Verbesserungen vorzunehmen. Mit anderen Worten ist es nicht voraussehbar, welche Massnahmen zu einer Verbesserung der Wirksamkeit von Rohrreinigungsgeräten führen können.
  • Die Erfindung betrifft nun verschiedene Massnahmen, die für sich und/oder in Kombination zu einer wesentlichen, überraschenden Verbesserung der Reinigungseigenschaften und Einsatzmöglichkeiten geführt haben. Einmal hat es sich gezeigt, dass die Reinigungswirkung und insbesondere die Wirksamkeit bei starker Verkrustung von Rohrleitungen bedeutend erhöht werden kann, wenn das Reinigungsaggregat verhältnismässig kurz und kompakt ausgeführt wird, wobei die axiale Messerlänge mindestens annähernd gleich ist dem Nenndurchmesser des Reinigungsaggregates bzw. eines Rohrs, für welches dasselbe bemessen ist. Die Gründe für die erzielte Leistungssteigerung sind, wie erwähnt, nicht ohne weiteres ersichtlich, denn es wurde angenommen, die früher verwendeten, eher langgestreckten Reinigungsaggregate würden eine längere Einwirkung auf starke Verkrustung und daher ein wirksameres Aufbrechen solcher Verkrustungen mit sich bringen, wenn man davon ausgeht, dass die Reinigungsaggregate von den Vortriebsaggregaten mit einer gegebenen Geschwindigkeit durch das Rohr befördert werden.
  • Es zeigt sich, dass offenbar langgestreckte Reinigungsaggregate, deren Messerarme eine relativ geringe Neigung zur Achse des Reinigungsaggregats aufweisen, dazu neigen, sich in der Verkrustung des Rohrs zu verkeilen und damit an Wirkung einzubüssen oder gar stecken zu bleiben. Demgegenüber scheint ein kürzeres kompaktes Aggregat mit grösserem lokalem Druck zu wirken und daher bessere Aussichten zu haben, die Verkrustung aufzubrechen. Es durchläuft auch Rohrbogen leichter, was-zu seiner vielseitigen Einsatzfähigkeit beiträgt.
  • Für die höhere Wirksamkeit dürfte auch die Tatsache verantwortlich sein, dass jeder Messerarm eine radiale äussere Rippe bis in unmittelbare Nähe seiner Lagerstelle im Kopf des Reinigungsaggregats aufweist. Vorzugsweise kann der Kamm dieser Rippe von der Lagerstelle des Messerarms mindestens annähernd radial nach aussen verlaufen. In diesem Falle bilden die Messerarme eine relativ steile kompakte Stirnseite des Aggregats, welche eher axial als radial auf eine vorhandene Verkrustung auftrifft und dieselbe zu durchbrechen vermag, statt in derselben verkeilt zu werden. Es zeigt sich also, dass man sich nicht so sehr auf die Keilwirkung schwach geneigter Messerarme verlassen kann, obwohl die Ausnützung dieser Keilwirkung sehr naheliegend erscheint.
  • Um die Lagerung der mit relativ starker Neigung und praktisch radial verlaufenden Rippen versehenen Messerarme zu ermöglichen, sind die Messerarme vorzugsweise in nach aussen offenen Nuten des Kopfes gehalten, welche Nuten vorne teilweise abgedeckt sind. Auch dadurch wird eine sich auf die Wirkung günstig auswirkende Anordnung der Messerarme ermöglicht.
  • Mit der kompakten Ausführung des Reinigungsaggregates ergibt sich die Tatsache, dass Pakete von Blattfedern zur Abstützung der einzelnen Messerarme verhältnismässig steil nach aussen geneigt und damit entsprechend biegesteif ausgebildet sein können, womit höhere Andruckkräfte der Messerarme gegen die Rohrwandung erzielt werden. Vorzugsweise sind die Pakete von Blattfedern so ausgebildet, dass mehrere Blattfedern bis in unmittelbare Nähe der Messerarme reichen, womit die Steifigkeit des Aggregats und die Andruckkraft der Messerarme erhöht werden kann. Zusammen mit der verhältnismässig kurzen, kompakten Ausführung des Aggregates bzw. der Messerarme ergibt sich ein hoher spezifischer Messerdruck und eine erhöhte Wirksamkeit.
  • Um trotz der erhöhten wirkenden Kräfte genügende Lebensdauer und genügende Stabilität zu erzielen, können die Messerarme vorzugsweise aus Stahlguss bestehen und einen mindestens annähernd dreieckigen, verwindungssteifen Querschnitt aufweisen.
  • Wie bereits angedeutet, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein besonders wirksam und vielseitig einsetzbares Rohrreinigungsgerät zu schaffen. Die relativ kurze, gedrungene Form des Reinigungsaggregats trägt demnach nicht nur zur Erhöhung der Reinigungswirkung bei sondern erlaubt auch ein leichtes Durchfahren gebogener Leitungsabschnitte, insbesondere von Rohrbogen. Vorzugsweise erreichen die Messerarme schon im Bereiche der Befestigung und Abstützung der Federpakete auch an ihrer Innenseite annähernd ihre volle Ausladung, sodass sie durch die Federbefestigung ungehindert eingeschwenkt werden können, wenn sie enge Stellen und gebogene Stellen durchlaufen. Dieses freie Einschwenken kann noch unterstützt werden, wenn die Messerarme im Bereiche der auseinanderlaufenden Schneiden bzw. an ihrem freien Ende sich nach innen verjüngenden Querschnitt aufweisen. Ferner kann es zum gleichen Zwecke von Vorteil sein, wenn die Rippen der Messerarme zwischen etwa radial nach aussen verlaufenden Teil und den auseinanderlaufenden Schneiden eine annähernd gerade verlaufende Aussenkante aufweisen.
  • Zur weiteren Erläuterung der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel und zwei Ausführungsvarianten des erfindungsgemässen Reinigungsgerätes erläutert.
    • Fig. 1 zeigt eine Gesamtansicht, teilweise im Schnitt des Reinigungsgerätes,
    • Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht mit mehreren Querschnittsformen eines Messerarms,
    • Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf den Messerarm nach Fig. 2,
    • Fig. 4 zeigt einen Teilschnitt durch die erste Ausführungsvariante,
    • Fig. 5 zeigt eine Aussicht von hinten der ersten Ausführungsvariante und die
    • Fig. 6 und 7 zeigen je eine schematische Ansicht von hinten der zweiten Ausführungsvariante.
  • Das Reinigungsgerät gemäss Fig. 1 ist in einem Rohr des Durchmessers D angeordnet. Der Durchmesser des Rohres, für welches das Reinigungsgerät bestimmt ist, entspricht zugleich dem Nenndurchmesser dieses Gerätes. Das Gerät besteht aus einem Reinigungsaggregat 1 und einem Vortriebs- oder Antriebsaggregat 2. Während das Reinigungsaggregat zwei Reinigungseinheiten 1a und 1b mit je einem Kranz von vier Messerarmen 3 aufweist, besteht das Vortriebsgerät 2 aus zwei scheibenartigen Kolben mit Stützplatten 4, Kolbenscheiben 5 aus geeignetem Material, beispielsweise Leder, und an den Kolbenscheiben 5 befestigten Gewichten 6. Die Antriebsvorrichtung bildet an sich nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung, und ihre Arbeitsweise entspricht im wesentlichen derjenigen der Antriebsvorrichtung nach der CH-PS 402 531.
  • Die Reinigungseinheit 1a weist einen Kopf 7 auf, welcher als Halter für die vier Messerarme 3 dient. Zu diesem Zwecke ist der Kopf 7 mit vier je von einer Seite zugänglichen Nuten 8 versehen, in welche zylindrische Schwenkbolzen 9 je eines Messerarms mit radialem Spiel eingreifen und darin mittels einer nicht dargestellten Sicherungsschraube gesichert sind. Die Lagerung der Messerarme mit radialem Spiel führt dazu, dass sich dieselben leicht verwinden und in Umfangsrichtung einstellen können, wodurch sie sich stets optimal der Oberfläche des Rohres bzw. einer darin befindlichen Verkrustung anpassen können. Auch einer unerwünschten Drehung des Reinigungsaggregats im Rohr unter Einwirkung des Antriebsaggregats kann mit dieser Massnahme entgegengewirkt werden. Der Kopf 7 weist axial vorstehende Rippen 10 auf, die dem Aufbrechen und Zerkleinern von bis in die Achse des Rohres ragenden Verunreinigungen oder Verkrustungen dienen.
  • Die Messerarme 3 sind an ihren Enden mit Haltenuten 11 für je die äusserste Blattfeder eines Blattfederpakets 12 versehen. Die Blattfederpakete sind mit einem auf der Achse 13 der Reinigungseinheit verschiebbar angeordneten Träger 14 mittels Schrauben 15 verschraubt und mittels Stiften 15' gegen Verdrehung gesichert. Wie Fig. 1 zeigt, reichen die Federpakete 12 bis in unmittelbare Nähe der Unterstützungsstelle des zugeordneten Messerarms 3, sodass diese Messerarme mit ziemlich grosser Federkraft nach aussen gegen die Rohrwandung gedrückt werden. Die Vorspannung und somit die Kraftwirkung der Federpakete kann eingestellt werden durch Verschieben einer Stützscheibe 16 mittels Schrauben 17, die im Halter 14 verschraubt sind. Zwischen dem Halter 14 und dem Kopf 7 ist eine Druckfeder 18 angeordnet, welche den Halter 14 mit den Federpaketen 12 normalerweise in der dargestellten Lage hält, jedoch bei sehr starkem Druck von aussen gegen die Messerarme ein Ausweichen einwärts der Messerarme unter Verschiebung der Federpakete mit dem Halter 14 auf der Achse 13 nach vorne gestattet. Die Vorspannung der Feder 18 bzw. der Federpakete 12 kann eingestellt werden durch eine Mutter 19, die auf einem Gewindeteil der Achse 13 angeordnet ist und über ein Rohr 20 das ganze Aggregat, bestehend aus dem Halter 14, den Federpaketen 12 und der Stützscheibe 16, axial zu verschieben gestattet. Es wird damit eine Anpassung des auf die Messerarme 3 wirkenden Radialdruckes und damit eine Anpassung an verschiedene Arten und Grade der Verschmutzung bzw. Verkrustung von Rohren möglich.
  • Die Messerarme 3 weisen die in Fig. 2 dargestellte Form auf. Gleich anschliessend an den zylindrischen Schwenkzapfen 9 weist der Messerarm ein im wesentlichen dreieckiges verwindungssteifes Profil mit einer nach aussen stehenden Rippe 21 auf. Anschliessend an den Schwenkzapfen 9 erstreckt sich der Kamm der Rippe 21 praktisch radial nach aussen, wodurch sich eine steile Front des Reinigungsaggregats ergibt, die in sehr dicke Verschmutzungen oder Verkrustungen weitgehend axial eindringt und dieselben vorerst aufbricht, bevor sie darin verkeilt werden kann. Es folgt dann ein etwas flacherer Teil des Messerarmes mit etwa gerade verlaufender Aussenkante A und derselbe verzweigt sich zuletzt in zwei Rippen 22, die V-förmig nach hinten auseinanderlaufen, wie insbesondere Fig. 3 zeigt. Die Aussenseite der Rippen 22 ist auf den Nenndurchmesser des Rohres bzw. der Reinigungseinheit abgedreht. Dieser V-förmig erweiterte Teil der Messerarme wirkt als Keil um die Verunreinigungen endgültig aufzuspalten und zu zerkleinern und Verunreinigungen von der Rohrwandung abzuschaben. Wie Fig. 3 zeigt, ist an der Uebergangsstelle zu den Schneiden 22 eine Ausnehmung oder Nut 22a gebildet, was zur Verringerung der Auflagefläche bzw. zur Vergrösserung des spezifischen Auflagedruckes und damit der Reinigungswirkung führt.
  • Die zweite Reinigungseinheit 1b ist gleich aufgebaut und wirkt gleich wie die erste und ist mit derselben durch ein Kardangelenk 23 verbunden. Die beiden Einheiten können also allseitig gegenseitig verschwenkt werden, was das Durchfahren von Rohrbögen erleichtert. Gleiche Teile sind in der Einheit 16 gleich bezeichnet wie in der Einheit 1a. Sie unterscheidet sich lediglich dadurch dass am Kopf 7' keine Rippen 10 vorgesehen sind. Während in Fig. 1 die Messerarme 3 der Einheit 1b in der gleichen Ebene dargestellt sind wie die Messer der Einheit 1a, können diese Messer gegeneinander versetzt sein, sodass sich eine gleichmässige Verteilung aller Messer am Umfang des Rohres ergibt.
  • Die beiden Reinigungseinheiten 1a und 1b sind, wie Fig. 1 erkennen lässt, verhältnismässig kurz und kompakt ausgeführt. So beträgt beispielsweise bei einem Nenndurchmesser von 250 mm die axiale Länge der Messerarme ebenfalls rund 250 mm, d.h. das Verhältnis von Länge zu Durchmesser beträgt rund 1:1. Wie bereits erläutert, hat sich gezeigt, dass diese verhältnismässig kompakte Ausführung mit kräftigen, verhältnismässig steil stehenden Federpaketen eine sehr intensive Reinigungswirkung ergibt, wobei auch die Gefahr, dass die Reinigungseinheiten bei starker Verkrustung sich verkeilen können oder in gebogenen Rohrteilen steckenbleiben könnten, geringer ist als bei relativ langgestreckten Reinigungseinheiten. Die Tatsache, dass die Reinigungseinheiten bzw. ihre Messerarme steil nach aussen laufende Rippen aufweisen, bringt ebenfalls eine hervorragende Wirkung, besonders bei starker Verkrustung der Rohre. Diese Wirkung ist unter anderem auch darauf zurückzuführen, dass die Reinigungseinheiten zusammen mit einer ganz besonderen Antriebseinheit verwendet werden, welche Antriebseinheit eine stark vibrierende Vortriebskraft ergibt. Eine weitere Verbesserung der Reinigungswirkung gegenüber bekannten Reinigungsvorrichtungen wird auch der Tatsache zugeschrieben, dass die Messerarme mindestens vor ihrer Verzweigung einen schmalen, relativ hohen Querschnitt aufweisen. Die Messerarme bilden daher nur eine geringe Behinderung für das stossweise und mit grosser Geschwindigkeit zwischen den Kolbenscheiben 5 und der Rohrwandung austretende Druckwasser, welches von hinten, d.h. von rechts in Fig. 1, zugeführt wird, darstellen. Diese Druckwasserstrahlen unterstützen daher besonders intensiv das Aufbrechen und die Zerkleinerung der Verunreinigungen und das Wegspülen nach vorne durch die Rohrleitung. Die Messerarme bestehen vorzugsweise aus Stahlguss und sind daher nicht nur sehr kräftig, sondern weisen infolge ihrer verhältnismässig grossen Härte hohe Lebensdauer auf. Sie sind auch weitgehend korrosionsfest.
  • Fig. 4 und 5 zeigen eine Ausführungsvariante, in welcher entsprechende Teile gleich bezeichnet sind wie in Fig. 1. Der Unterschied besteht im wesentlichen in der Konstruktion des Kopfes, in welchem die Messerarme gehalten sind. Dieser Kopf 7" weist nach aussen offene Nuten im wesentlichen rechteckigen Querschnitts 8" auf, in welche die zylindrischen Schwenkbolzen 9 der Messerarme 3 eingreifen. Die Schwenkbolzen sind gehalten durch einen umlaufenden Flansch 24 eines von vorne über den Kopf greifenden Tellers 25, der lösbar mit dem Kopf 7" verschraubt ist. Wie insbesondere Fig. 4 zeigt, treten die Messerarme annähernd radial aus ihrer Halterung im Kopf 7" aus und bilden eine steile Vorderfront der Reinigungseinheit. Die Rippen 21 der Messerarme bilden dabei zusammen mit der hinteren Stirnfläche des Tellers 25 einen Endanschlag zur Bestimmung der äusseren Enßstellung der Messerarme, welche Endstellung im wesentlichen dem Nenndurchmesser der Reinigungseinheit entspricht. Diese Begrenzung der Auswärtsbewegung der Messerarme ist beispielsweise von erheblicher Bedeutung bei der Reinigung von Rohren aus schwachem, brüchigem Material, beispielsweise Kunststoff, Asbest, Zement oder dergleichen. Der Anschlagpunkt könnte gegebenenfalls auch durch zwischen den.Teller 25 und die Rippen 21 eingelegte Anpassringe bestimmt werden.
  • Wie Fig. 5 zeigt, sind die Messerarme 3 der beiden Reinigungsaggregate um 45° gegeneinander versetzt.
  • Wie in Fig. 4 angedeutet, sind auch bei dieser Ausführungsvariante die Messerarme bzw. ihre Schwenkbolzen 9 mit radialem Spiel gelagert. Wie Fig. 4 ferner zeigt, sind die Haltenuten 11 seitlich durch eine Verschweissung oder ein aufgeschweisstes oder aufgeschraubtes Element 11a abgeschlossen, womit eigentliche Taschen gebildet werden, in welchen die eingreifende Feder auch seitlich gehalten ist. Der Grund jeder Haltenut 11 ist jedoch durch ein verbleibendes seitliches Fenster 11b sichtbar, so dass dort die Stellung des Federendes beobachtet und kontrolliert werden kann. Das Federende soll einen Abstand von 1 - 2 mm vom Nutengrund aufweisen, wenn sich die Messerarme in einer dem Nenndurchmesser des Rohres bzw. Reinigungsaggregats entsprechenden Stellung befinden.
  • Die Fig. 6 und 7 zeigen eine zweite Ausführungsvariante, wobei zur Vereinfachung nur die Form und die Stellung der Messerarme dargestellt ist. Im übrigen entspricht die Konstruktion derjenigen nach Fig. 4 und 5. Die Messerarme weisen im Bereiche der auseinanderlaufenden Schneiden, mindestens aber an ihrem weitesten, hinteren Ende einen relativ tiefen, sich nach innen verjüngenden Querschnitt auf. Diese Formgebung ist bei gegossenen Messerarmen ohne weiteres möglich. Wie Fig. 7 zeigt, können die Messerarme, trotzdem deren sechs vorgesehen sind, weit nach innen schwenken, um das Reinigungsaggregat leicht durch enge und gekrümmte Stellen durchtreten zu lassen. Die freie Einschwenkbarkeit der Messerarme ist im übrigen auch dadurch gewährleistet, dass die Messerarme im Bereiche der Abstützung und Befestigung der Federpakete praktisch ihre volle Ausladung erreicht haben und somit dort frei einschwenken können (Fig. 4). Fig. 7 zeigt im Uebrigen, dass auch bei ganz eingeschwenkten Messerarmen keine Teile derselben radial über die V-förmig verzweigten Schneiden herausragen. Dies wird erreicht durch den geraden, einwärts geneigten Verlauf des Kammes der Rippen 21 im Bereiche A, und begünstigt den leichten Durchgang des Reinigungsaggregats durch gebogene Rohrteile, wie oben dargelegt.
  • Ein nicht unbedeutendes Problem stellt die Stabilität des Reinigungsaggregats in dem Sinne dar, dass es zur Schiefstellung im Rohr neigt. Diese Tendenz ist umso ausgeprägter als das Reinigungsaggregat bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen von hinten geschoben wird. Zur guten Stabilität und zugleich zur guten Reinigungswirkung ist es von Bedeutung, dass die V-förmigen gespreizten Schneiden der Messerarme axial relativ lang sind. Während bei der eingangs erwähnten, bekannten Ausführung die Länge der V-förmigen Schneiden nur etwa einem Drittel der ganzen Messerlänge entspricht, ist diese Länge bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen etwa gleich der Hälfte der axialen Messerlänge bzw. gleich dem halben Nenndurchmesser D. Damit wird nicht nur die Lage des Reinigungsaggregats stabilisiert, sondern durch das sichere, gleichmässige Aufliegen der V-förmigen Schneiden, die nicht zum seiltichen Ausweichen neigen, ergibt sich auch ein besonders hohe Reinigungswirkung.
  • Zur Stabilität der Reinigungsaggregate im Rohr im soeben behandelten Sinne trägt auch die Tatsache bei, dass die Vortriebskraft nicht hinter, sondern innerhalb der Messerarme angreift. Auch diese Massnahme trägt nicht nur zur Erhöhung der Stabilität, sondern zur Kompaktheit des Aggregates und damit zum leichteren Durchfahren von gebogenen Rohrteilen bei.
  • Durch die Tatsache, dass die Messerarme von aussen und nicht von hinten in die Köpfe 7 eintreten, können diese Köpfe verhältnismässig klein und damit leicht ausgeführt werden, was die Stabilität auch erhöht.
  • Im Bereiche A der Messerarme können hintereinander mehrere, z.B. bis zu vier Rollen angebracht sein. Diese Rollen, die vor allem bei Reinigungsgeräten mit Nenndurchmessern von über 1 m angebracht werden, erleichtern den Durchgang der Reinigungsaggregate durch verengte Stellen, z.B. durch Schieberöffnungen deren lichte Weite geringer ist als der Nenndurchmesser der zu reinigenden Rohrleitung. Diese Rollen begünstigen auch den Durchgang durch gebogene Rohrstellen ohne die Reinigungswirkung zu beeinträchtigen.
  • Anstelle eines das Reinigungsaggregat schiebenden Antriebsaggregats kann ein anderer Antrieb vorgesehen sein. Das Reinigungsaggregat kann beispielsweise mittels eines Seils durch die zu reinigende Leitung durchgezogen werden.

Claims (21)

1. Rohrreinigungsgerät mit einem Reinigungsaggregat und Mitteln zum Durchführen desselben durch eine Rohrleitung, wobei das Reinigungsaggregat einen Kranz von an einem Kopf schwenkbar gelagerten, starren Messerarmen aufweist, die durch Federn gespreizt werden,
dadurch gekennzeichnet,
dass die axiale Messerlänge mindestens annähernd gleich ist dem Nenndurchmesser des Reinigungsaggregates bzw. eines Rohrs für welches dasselbe bemessen ist.
2. Gerät, insbesondere nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass jeder Messerarm eine radiale äussere Rippe bis in unmittelbare Nähe seiner Lagerstelle im Kopf aufweist.
3. Gerät nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass sich die Rippe am freien Ende des Messerarms zu zwei V-förmig auseinanderlaufenden Schneiden verzweigt.
4. Gerät nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Kamm der Rippe von der Lagerstelle des Mes- serarms mindestens annähernd radial nach aussen verläuft.
5. Gerät insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Messerarme Schwenkzapfen aufweisen, die in nach aussen offenen Nuten des Kopfes sitzen, welche Nuten vorne teilweise abgedeckt sind.
6. Gerät nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Nuten von einem von vorne über dieselben greifenden, lösbaren Teller teilweise abgedeckt sind.
7. Gerät nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Rippen und die Abdeckung der Nuten Anschlagmittel zur Bestimmung der äusseren Endstellung der Messerarme bilden.
8. Gerät nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Abdeckung ein besonderer Anschlagring angefügt ist.
9. Gerät, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Messerarme aus Stahlguss bestehen.
10.Gerät, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Messerarme durch Blattfedern gestützt sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass Pakete von Blattfedern vorgesehen sind, von welchen mehrere bis in unmittelbare Nähe der Messerarme reichen.
11.Gerät, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Messerarme mindestens annähernd dreieckigen, verwindungssteifen Querschnitt aufweisen.
12. Gerät nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Pakete von Blattfedern auf einer zentralen Achse gehalten und abgestützt sind, und dass im Bereiche der Halterung und Abstützung der Blattfedern die Messerarme an ihrer Innenseite mindestens annähernd ihre volle Ausladung aufweisen.
13. Gerät nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Messerarme im Bereiche der auseinanderlaufenden Schneiden bzw. an ihrem freien Ende sich nach innen verjüngenden Querschnitt aufweisen.
14. Gerät nach Anspruch 3 und 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Rippe zwischen ihrem annähernd radial nach aussen verlaufenden Teil und den auseinanderlaufenden Schneiden eine annähernd gerade verlaufende Aussenkante aufweist.
15. Gerät nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass mindestens eine Blattfeder des Pakets in eine Tasche des zugeordneten Messerarmes greift und darin radial und in Umfangsrichtung gehalten ist, wobei die Tasche mindestens ein seitliches Fenster aufweist, durch welches die Lage des Federendes bezüglich des Taschengrundes sichtbar ist.
16. Gerät nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Messerarme mit Spiel gelagert sind, derart, dass sie frei etwas in Umfangsrichtung ausweichen und sich verwinden können.
17. Gerät nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
dass das oder die innersten Federenden bei dem Nenndurchmesser entsprechender Stellung der Messerarme mit einem Abstand von 1 - 2 mm vom Taschengrund liegen.
18. Gerät nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Rippe an der Uebergangsstelle zu den Schneiden an der Aussenseite eine Ausnehmung zur Verringerung der Auflagefläche aufweist.
19. Gerät nach einem der Ansprüche 3 -18,
dadurch gekennzeichnet,
dass die axiale Länge der V-förmigen auseinanderlaufenden Schneiden etwa der Hälfte der Messerlänge bzw. der der Hälfte des Nenndurchmessers entspricht.
20. Gerät nach einem der Ansprüche 3 - 19,
dadurch gekennzeichnet,
dass vor den V-förmigen Schneiden an der Aussenseite jedes Messerarms eine Anzahl von hintereinanderliegenden Rollen angebracht ist.
21. Gerät nach irgendeinem der Ansprüche 1 - 20,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Angriffsstelle für eine Schubkraft zum Antrieb des Reinigungsaggregats axial innerhalb des Bereichs der Messer liegt.
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