DE3427167A1

DE3427167A1 - Vorrichtung zum reinigen von rohren oder dergleichen

Info

Publication number: DE3427167A1
Application number: DE19843427167
Authority: DE
Inventors: Hans 4100 Duisburg Lemki
Original assignee: Woma Apparatebau Wolfgang Maasberg and Co GmbH; Woma Apparatebau GmbH
Current assignee: LEMKI, HANS, 4100 DUISBURG, DE
Priority date: 1984-07-24
Filing date: 1984-07-24
Publication date: 1986-02-06
Also published as: DE3427167C2

Description

Λ Duisburg, 21.05.84 ^τ * Si-je

TQP 108 DE

Beschreibung

Vorrichtung zum Reinigen von Rohren oder dergl.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Reinigen von Rohren mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Solche mit rotierendem Werkzeug, z. B. rotierendem Messer, arbeitende Vorrichtungen sind an sich bekannt.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 2122498 ist ein hydraulischer Rohrleitungsreiniger als bekannt zu entnehmen, der einen hydraulischen Motor in Form von zusammenwirkenden Gerotor-Zahnrädern an zwei Rotoren aufweist. Das bedingt eine sehr aufwendige Konstruktion und erfordert einen verhältnismäßig hohen Pumpendruck zum Betrieb der Vorrichtung.

Aus dem deutschen Gebrauchsmuster 7327098 ist ein Reinigungsspülkopf als bekannt zu entnehmen, bei dem Druckmittelstrahlen aus einem zentrischen inneren Stator auf am außen liegenden Rotor ausgebildete Zähne auftreffen. Die Verzahnung des Rotors erstreckt sich seitlich über einen größeren Bereich von den Druckmittelaustrittsdüsen, wodurch eine Leistungsminderung eintritt. Außerdem muß das Druckwasser, das den Rotor angetrieben hat, anschließend noch über Treibdüsen den Vorschub des Gerätes bewirken. Das bedingt eine weitere Leistungsminderung.

Schließlich ist aus dem deutschen Gebrauchsmuster 6901364 eine Kanalreinigungsvorrichtung bekannt, bei der die in einem Trichter offen angeordneten Turbinenblätter von außen aus schräg dazu gerichteten Düsen beaufschlagt werden. Auch dieses Gerät kann nur eine ganz geringe Leistung hervorbringen und gewährleistet vor allen Dingen nicht den Abtransport des etwa im Kanal gelösten Materials.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein konstruktiv einfaches, insbesondere aus wenigen Einzelteilen bestehendes, Gerät zu schaffen, das insbesondere bei relativ geringer Pumpenleistung eine große Antriebsleistung des Rotors sicherstellt. Dabei soll die Vorrichtung auf einfache Weise mit unterschiedlichen Werkzeugen ausgerüstet werden können und auch mit Führungskörben unterschiedlicher Durchmesser ausgerüstet werden können.

Die zur Lösung der gestellten Aufgabe notwendigen wesentlichen Merkmale der Erfindung sind im Patentanspruch 1 genannt. Die Unteransprüche nennen Ausführungsarten der Erfindung.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt somit im wesentlichen durch die besondere Ausgestaltung und Zuordnung von Stator und Rotor zueinander. Wesentlich für die hohe Leistung der Vorrichtung ist aber auch die Verwendung einer besonderen Werkzeuganordnung, durch die die gewünschte Bohrleistung sichergestellt wird.

Bekannte Bohrwerkzeuge sind z. B. so konstruiert, daß sie ganzflächig schneiden. Das ist der Fall, wenn das Werkzeug spurfrei mit Zähnen besetzt ist. Solche Werkzeuge bedingen eine hohe Antriebskraft. Bei anderen bekannten Werkzeugen ist die Zähneanordnung so gewählt, daß Nuten in das abzubohrende Material eingefräst werden. In diesem Fall kann nur bis zur Zahnhöhe eingefräst werden, weil dann die verbleibenden Materialstege auf dem Grundkörper des Bohrers schleifen, so daß nicht mehr weiter gebohrt werden kann. Beide Werkzeugarten benötigen wegen der Größe der

Bohrfläche eine so hohe Vortriebskraft, daß diese durch die Leistung üblicher Pumpen nicht zu erbringen ist.

Die mögliche Vortriebskraft ist durch die verfügbare Pumpenleistung begrenzt und ist abhängig von der Größe der Bohrfläche. Die Bohrfläche ist aber gegenüber dem möglichen Andruck (Druck/ cm²) unverhältnismäßig groß. Um dieses Mißverhältnis auszugleichen, wurde das Bohrwerkzeug in unterschiedlichen Ausführungsformen so gestaltet, daß das Werkzeug stets den gesamten zu behandelnden Querschnitt erfaßt, ohne daß es für ein ganzflächiges Schneiden ausgebildet sein muß und auch ohne daß es durch auf dem Grundkörper des Bohrers schleifende Materialbrücken beim Bohren zum Stillstand gebracht werden kann.

Das wird bei der Ausführungsform des Werkzeugs mit Sägezähnen dadurch erreicht, daß infolge der Spiralform des Messers in jeder Lage nur ein Teilbereich des Querschnitts erfaßt wird und erst bei der Drehung alle Querschnittsbereiche getroffen werden.

Bei einer anderen Ausführungsform wird das dadurch erreicht, daß das Bohrwerkzeug aus mindestens zwei exzentrisch aufgehängten balkenartigen Pendelmessern besteht. Dabei sind auf dem Schaft des Pendelmessers Schneidzähne so angebracht, daß Nuten in das zu bohrende Material gefräst werden. Sobald die zwischen den Nuten verbleibenden Materialstege auf den Schaft des Pendelmessers schleifen, schlägt das Pendelmesser zurück, so daß die Schneidzähne ihre Bahn verlassen und dadurch die Materialstege von den Seiten her wegfräsen oder abreißen. Durch dieses in Intervallen auftretende Pendeln wird die Drehzahl des Bohrwerkzeugs kaum abgesenkt, so daß kontinuierlich mit erheblich geringerer Leistung gegenüber bekannten Werkzeugen gearbeitet werden kann. Erreicht ist das durch eine erhebliche Verkleinerung der jeweiligen Bohrfläche bis etwa auf die Hälfte bei den vorgeschlagenen Ausführungsformen des Bohrwerkzeugs. Dadurch läßt sich der Andruck/cm² etwa um das Doppelte vergrößern.

Um das Bohrwerkzeug zu zentrieren und ggfs. auch zum Vorbohren, kann das Werkzeug mit einer vorstehenden Bohrspitze ausgerüstet sein. Das ist insbesondere zweckmäßig bei dem Pendelmesser, bei dem die pendelnden Zähne den zentrischen Bohrbereich nicht ganz erfassen.

In der Zeichnung sind Ausführungsformen der neuen Vorrichtung dargestellt.

Es zeigen

Figur 1 einen Längsschnitt, teilweise in Ansicht, nach Linie AB der Figur 2 einer ersten Ausführungsform,

Figur 2 einen Querschnitt nach Linie AB der Figur 1 und

Figur 3 einen Düsenträger mit Rückstoßdüsen,

Figur 4 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform,

Figur 5 einen Querschnitt durch Stator und Rotor nach Figur 4 und

Figur 6 eine Seitenansicht des Rotors nach Figur 4,

Figur 7 eine Draufsicht auf ein Werkzeug mit spiralartig geführtem Messer,

Figur 8 eine Draufsicht auf eine pendelnd aufgehängte Messeranordnung und

Figur 9 eine um 90° geschwenkte Draufsicht auf die Anordnung nach Figur 8.

Die Vorrichtung nach Figur 1 bis 3 kann an einem handelsüblichen, gegen Druckwasseraustritt gesicherten, Drehgelenk 11, z. B. nach

der deutschen Patentschrift 2856755, angeordnet sein. Dabei kann der Stator 1 in das Gehäuse des Drehgelenks 11 eingeschraubt werden. Auf das durch das Drehgelenk geführte Druckmittelzuführrohr 10 ist der in den Stator eingeschobene Rotor 2 aufgeschraubt. Der Rotor mit dem Zufuhrrohr 10 ist über das Kugellager

13 drehbar im Stator 1 gelagert. Das Druckmittel wird aus dem Zuführrohr 10 über radiale Durchlässe 14 düsenartigen Kanälen 4 zugeführt, die vor den mit Austrittsbohrungen 5 versehenen Sacklöchern 3 münden und dadurch bei Druckmittelzufuhr den Rotor in Drehung versetzen. An beiden Enden des Spaltes zwischen Stator 1 und Rotor 2 sind Abflußöffnungen 6 für das Druckmittel vorgesehen, um einen Druckaufbau in diesem Spalt zu verhindern. Der Rotor 2 weist vorn, d. h. rechts in der Zeichnung, Gewindelöcher auf, mit denen eine Grundplatte 15 für das hier nicht gezeichnete Werkzeug zu befestigen ist. Der Stator 1 weist hinten, also links in der Zeichnung, Gewindelöcher 16 auf, mit denen ein Führungskorb leicht auswechselbar zu befestigen ist. Der in Figur 3 gezeigte Düsenträger 9 mit den Rückstoßdüsen 8 kann durch Schraubverbindungen zwischen Drehgelenk 11 und dem nicht gezeichneten Druckmittelzuführschlauch angebracht werden. Im Rotor 2 befindet sich eine Ringnut 33' die die radialen Durchlässe 14 untereinander verbindet. Bei nachträglichem Anbringen der Bohrungen für die Durchlässe

14 im Zufuhrrohr 10 ist es wegen der unterschiedlichen Gewindeanfänge von Zuführrohr 10 und aufschraubbarem Rotor 2 nicht mit Sicherheit zu erreichen, daß die Bohrungen für die Durchlässe 14 im Zuführrohr und im Rotor genau miteinander fluchten. In diesem Falle sorgt die Ringnut für einen ausreichenden Durchlaß des Druckmittels.

Die Ausführungsform nach Figur 4 bis 6 zeigt am Rotor 2 axial nebeneinander vier Sacklochreihen mit um seinen Umfang versetzt angeordneten Sacklöchern 3. Der Rotor ist wieder über Kugellager mit dem Stator 1 drehbar verbunden. Dabei werden die Kugellager über eine Halteplatte 18 mittels Schraube 19 gehalten. Eine Dichtung 32 zwischen Kugellager 13 und Stator 1 schützt das Kugellager vor dem Eindringen vom Druckmittel durch den Spalt zwischen Rotor

und Stator. Das Zuführrohr 10 ist an der rechten Seite in den Stator 1 eingeführt und an ihm angeschweißt. Am hinteren, also linken Ende, ist mit dem Zuführrohr der Düsenträger 9 mit den Düsen 8 fest verbunden. An dem Düsenträger 8 kann mittels Gewinde der Druckmittelzuführschlauch befestigt sein. Damit das Schlauchanschlußgewinde durch das Gegenmoment des Stators gegen Losdrehen gesichert ist, muß das Anschlußgewinde entgegengesetzt zur Drehrichtung des Rotors ausgebildet sein. Am linken abgesetzten Tsil des Stators 1 ist über eine Hülse 21 mit Schrauben 22 ein Führungskorb 20 leicht auswechselbar befestigt. Am Rotor ist rechts die Grundplatte für das Werkzeug, hier ein Sägemesser, mittels Schrauben 23 befestigt. Bei Druckmittelanschluß strömt das Druckmittel aus dem Zuführrohr 10 über radiale Durchlässe 14 und Längsdurchlässe 17 zu den düsenartigen Kanälen 4, in denen, wie Figur 5 zeigt, Einsatzhülsen vorgesehen sein können, und dann unmittelbar in die Sacklöcher 3. Die Sacklöcher sind nach den Seiten hin abgeschlossen. Das Druckmittel wird also durch Aufprall in eine Halbkugel um 180° umgelenkt und kann dann nur radial durch die Umfangsschlitze 7 austreten.

Figur 7 zeigt das Werkzeug 12 als spiralartig derart geformtes Messer, daß es den gesamten zu behandelnden Querschnitt bei Drehung bestreicht. Es ist an der kreuzförmig ausgebildeten Grundplatte befestigt, die über Schraublöcher 24 mit dem Rotor verbindbar ist.

Die Figuren 8 und 9 zeigen zwei unterschiedlich ausgebildete, pendelnd aufgehängte Messer 25 mit Messerklingen 26 in Arbeitslage. Von der senkrechten Mittellinie der Figur 8 um 45° nach rechts unten gerichtet, befindet sich ein Schaft als rechteckiger Messerbalken. Dieser hat den Vorteil, daß er abgefräste oder abgeschlagene Material brocken wegen seiner geringen Breite besonders gut nach hinten durchläßt und abtransportiert. Er schwingt bei Widerstand wegen seiner geringen Masse schnell aus.

Von der senkrechten Mittellinie der Figur 8 um 45° nach links oben gerichtet befindet sich ein Schaft als dreieckiger Messerbalken.

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Der Vorteil des dreieckigen Messerbalkens liegt in seiner Masse. Er eignet sich besonders zum Bohren oder Abschlagen von härterem Material. Er pendelt bei Materialberührung nicht so schnell aus. Außerdem wird das ganze Bohrgerät schwerer, und somit das Zurückprallen des Bohrgerätes bei Materialberührung vermindert.

Der Schaft der Messer 25 ist an an der Grundplatte 15 exzentrisch befestigten Haltebolzen 27 mittels Deckscheibe 28 und Mutter 29 schwenkbar befestigt. Bei Nachlassen der Drehgeschwindigkeit schwenkt das Messer in Richtung des Pendelradius 31 einwärts, wodurch die Brücken zwischen den einzelnen Messerklingen 26 beseitigt werden.

Bei der Werkzeuganordnung nach Figur 7 bis 9 ist zentrisch ein an sich bekannter Vorbohrer 30 angeordnet.

Die kreuzförmige Grundplatte, insbesondere beim Sägemesser, muß dem jeweiligen Rohrdurchmesser in ihren Außenabmessungen entsprechen, damit das die Schneidzähne aufweisende Sägeblatt bis zum äußersten Durchmesser hin daran angeschweißt werden kann. Die in Drehrichtung vorn liegende Kante jedes Balkens der kreuzförmigen Grundplatte 15 kann, soweit sie den Rotordurchmesser überragt, angeschliffen sein, und es können am äußeren Umfang Ausbuchtungen 34 als Spanwinkel vorgesehen sein. Dadurch erhält das Werkzeug zusätzlich zu der Bohrfunktion eine Schneidfunktion, so daß es als Wurzelschneider wirkt.

η Duisburg, 21.05.et ' ' ' ¹¹' Si-je

Akte TQP 108 DE

Bezugszeichenliste

1.	Stator	29.	Mutter
2.	Rotor	30.	Vorbohrer
3.	Sackloch	31.	Pendelradius
4.	Kanal	32.	Dichtung
5.	Austrittsbohrung	33.	Ringnut
6.	Abflußöffnung	34.	Ausbuchtung
7.	Umfangsschlitz
8.	Rückstoßdüse
9.	Düsenträger
10.	Zuführrohr
11.	Drehgelenk
12.	Werkzeug
13.	Kugellager
14.	Radialer Durchlaß
15.	Grundplatte
16.	Gewindeloch für Schutzkorb
17.	Längsdurchlaß
18.	Halteplatte
19.	Schraube
20.	Schutzkorb
21.	Hülse
22.	Schraube
23.	Schraube
24.	Spiralmesser
25.	Pendelmesser
26.	Messerklinge
27.	Bolzen
28.	Haltescheibe

Claims

WOMA-APPARATEBAU Duisburg, 3 A 2 7 1 6

Akte TQP 108 DE Si-je

Patentansprüche

i). Vorrichtung zum Reinigen von Rohren oder dergl. mit einem von Druckmittelstrahlen antreibbaren, vorn ein Werkzeug zum Reinigen oder Bohren aufweisenden Rotor in einem Stator und ggfs. mit vom Druckmittel beaufschlagbaren Rückstoßdüsen, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (2) oder der Stator (1) am Umfang verteilt taschenartige, von den Druckmittelstrahlen beaufschlagbare, seitlich begrenzte, an den Strahlauftreffstellen teilkreisförmig abgerundete, tangentiale Sacklöcher (3) aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß bei im Stator (1) angeordneten Sacklöchern (3) und Zufuhr des Druckmittels durch düsenartige Kanäle (4) im Rotor (2)-jedem Sackloch (3) eine Druckmittelaustrittsbohrung (5) im Stator im Bereich zwischen tangentialem und abgerundetem Teil des Sacklochs (3) zugeordnet ist. (Fig. 2).
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch Druckmittelausflußöffnungen (6) an beiden Seiten des zwischen Stator (1) und Rotor (2) gebildeten Spaltes.(Fig. 1)
4. Vorrichtung nach Anspruch (1) dadurch gekennzeichnet, daß bei im Rotor (2) angeordneten Sacklöchern (3) und Zuführung des Druckmittels durch düsenartige Kanäle (4)-im Stator

(1) jedem düsenartigen Kanal (4) ein Umfangsschlitz (7) im Stator (1) zugeordnet ist, der etwa im Abstand der Tiefe eines Sacklochs (3) von der Strahlaustrittsöffnung des düsenartigen Kanals (4) im Rotor (2) beginnt. (Fig. 5)
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch am Außenumfang des Rotors (2) in Längsrichtung nebeneinander und in Umfangsrichtung versetzt zueinander angeordnete Reihen

von Sacklöchern (3) "·■■.-:■ mindestens einen jeder Sacklochreihe zugeordneten aüsenartigen Ka:ial (4) im Stator (1) wobei einander in Achsrichtung benachbarte Kanäle (4) in Umfangsrichtung versetzt, z. B. um 180° versetzt/ zueinander angeordnet sind. (fig. 4, 6)
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (2) von vorn in den Stator einführbar und über vorzugsweise abgedichtete Kugellager (13) im Stator (1) gehalten ist. (Fig. 1, 4)
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (2) über ein Drehgelenk (11) mit dem Druckmittelzuführrohr (10), z. B. über eine Schraubverbindung verbunden ist, und daß der Stator xn das Gehäuse des Drehgelenks (11) einschraubbar und dadurch der Rotor und der Stator in ihrer Arbeitslage gehalten sind. (Fig. 1)
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstoßdüsen (8) an einem vorzugsweise auf das Druckmittelzuführrohr (10) aufschraubbaren Düsenträgern (9) angeordnet sind. (Fig. 3, 4)
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das am Rotor (2) zu befestigende Werkzeug (12) ein derart spiralartig geführtes Messer mit in Vorschubrichtung weisenden Zähnen ist, daß es bei Drehung jede Stelle des zu behandelnden Querschnitts erfaßt. (Fig. 7)
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das am Rotor (2) zu befestigende Werkzeug ein exzentrisch zur Rotordrehachse aufgehängtes,ggfs. mehrteili Pendelmesser mit nach vorn gerichteten Schneidzähnen ist, ^^e daß bei vorbestimmter Drehzahl infolge Fliehkraft in die Arbeitsstellung ausschwenkt und bei nachlassender Drehzahl

in Richtung auf seine Ausgangslage zurückschwenkt und dadurch die von den Schneidzähnen nicht erfaßten Stellen des Querschnitts zwischen den Schneidzähnen erfaßt. (Fig. 8, 9).