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DE102004036634B4 - Vorrichtung zum Begasen von Flüssigkeiten und Verfahren zur Montage der Vorrichtung - Google Patents

Vorrichtung zum Begasen von Flüssigkeiten und Verfahren zur Montage der Vorrichtung Download PDF

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DE102004036634B4 DE102004036634A DE102004036634A DE102004036634B4 DE 102004036634 B4 DE102004036634 B4 DE 102004036634B4 DE 102004036634 A DE102004036634 A DE 102004036634A DE 102004036634 A DE102004036634 A DE 102004036634A DE 102004036634 B4 DE102004036634 B4 DE 102004036634B4
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Begasen von Flüssigkeiten, insbesondere Abwasser, mit einer Gaszuführleitung (1) und zumindest einem daran formschlüssig ansetzbaren, eine Längsachse (L) aufweisenden Begasungselement (2). Zur Vereinfachung der Montage des Begasungselements (2) ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Begasungselement (2) mindestens eine relativ zur Längsachse (L) seitlich abstehende Befestigungslasche (8) zur Herstellung einer kraftschlüssigen Verbindung mit der Gaszuführleitung (1) aufweist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Begasen von Flüssigkeiten, insbesondere Abwasser, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Sie betrifft ferner ein Verfahren zur Montage einer solchen Vorrichtung.
  • Eine solche Vorrichtung ist aus der US 5,768,847 A bekannt. Die Herstellung der bekannten Vorrichtung erfordert einen relativ hohen Herstellungs- und Montageaufwand.
  • Die US 2,326,243 A beschreibt eine Begasungsvorrichtung, bei der ein Begasungselement an einer Gaszuführleitung angebracht ist. Die Begasungsvorrichtung ist insbesondere nicht zum Begasen von Abwasser geeignet.
  • Die EP 0 732 788 A1 offenbart eine Deckenstütze mit einer Konsole. Die Deckenstütze ist aus gebogenem Blech hergestellt.
  • Aus der DE 92 01 820 U1 ist ein Begasungsrührwerk bekannt. Flügelblätter eines Rührelements sind hohl ausgebildet und weisen Düsen zum Begasen einer Flüssigkeit auf.
  • Aus der DE 196 45 781 C1 ist eine Vorrichtung bekannt, bei der eine Gaszuführleitung klemmend in am Boden eines Klärbeckens befestigten Schellen aufgenommen ist. Ein auf die Gaszuführleitung aufgesetztes Begasungselement ist mit einem sich von der Schelle durch die Gaszuführleitung und das Begasungselement hindurch erstreckenden Bolzen und einer darauf aufgeschraubten Mutter befestigt. – Die Befestigung des Begasungselements erfordert nachteiligerweise das Vorsehen der vorerwähnten Schellen. Die Schellen müssen zunächst unter Kosten- und Zeitaufwand in einer vorgegebenen Anordnung am Boden eines Klärbeckens montiert werden.
  • Aus der DE 195 37 112 C2 ist eine weitere Begasungseinrichtung bekannt. Dabei weist das Begasungselement ein Anschlussstück mit einem Stutzen auf. Zur Montage des Begasungselements wird der Stutzen in einen dazu korrespondierenden Durchbruch an der Gaszuführleitung gesteckt. Das Begasungselement wird mittels einer speziellen Mutter an der Gaszuführleitung gesichert, welche den Stutzen durchgreifende Fortsätze aufweist. Zur Vorbereitung der Montage ist es hier zunächst erforderlich, die Mutter in Eingriff mit einer das Begasungselement durchgreifenden Schraube zu bringen. Das kann nur manuell erfolgen und erfordert damit einen Kostenaufwand. Weiterer Kostenaufwand entsteht durch die Bereitstellung der speziell ausgeführten Mutter.
  • Des Weiteren ist nach dem Stand der Technik aus dem im September 1983 veröffentlichten Prospekt "The "Original" Stainless Steel Wide Band Non-Clog Diffuser" der Firma Sanitaire Water Pollution Control Corp., US ein eine Längsachse aufweisendes Belüftungselement bekannt, das zum Anschluss an eine Gaszuführleitung mit einem konischen Gewindenippel versehen ist. Das Vorsehen eines solchen Gewindenippels ist aufwändig. Der Gewindenippel muss gesondert hergestellt und zum Anschluss an das Begasungselement angeschweißt werden. Ferner ist es erforderlich, in der Gaszuführleitung korrespondierende Gewinde zum Einschrauben des Gewindenippels vorzusehen. Zur Montage ist ferner ein auf das Gewinde aufzubringendes Dichtungsmittel erforderlich, um in der korrekten Montageposition eine dichte Verbindung zwischen dem Begasungselement und dem Gaszuführrohr zu gewährleisten.
    •
  • Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile nach dem Stand der Technik zu beseitigen. Es soll insbesondere eine Vorrichtung zum Begasen von Flüssigkeiten angegeben werden, die möglichst einfach herstell- und montierbar ist. Nach einem weiteren Ziel der Erfindung soll ein Verfahren zur Montage der Vorrichtung angegeben werden, das einfach und schnell durchführbar ist.
  • Diese Aufgabe wird bezüglich der Vorrichtung durch die Merkmale des Anspruchs 1 und bezüglich des Verfahrens durch die Merkmale des Anspruchs 13 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 12 bzw. 14.
  • Nach Maßgabe der Erfindung ist vorrichtungsseitig vorgesehen, dass das Begasungselement aus einem Blech durch Biegen hergestellt ist, wobei überlappende Wände mittels Nieten kraftschlüssig miteinander verbunden sind und wobei mehrere relativ zur Längsachse seitlich abstehende, durch Umbiegen von Bechabschnitten hergestellte Befestigungslaschen vorgesehen sind, welche zur Herstellung einer kraftschlüssigen Verbindung mit der Gaszuführleitung mittels die Befestigungslaschen durchgreifender Befestigungselemente an der Gaszuführleitung befestigt sind. Geeignete Befestigungslaschen können bei der Herstellung des Begasungselements vorgesehen werden. Dazu ist kein gesonderter Herstellungsvorgang erforderlich. Die Herstellung der Befestigungslaschen kann automatisch erfolgen. In diesem Fall ist keine manuelle Montagetätigkeit notwendig. Die erfindungsgemäß vorgesehenen Befestigungslaschen ermöglichen auf einfache Weise unter Verwendung herkömmlicher Befestigungselemente eine kraftschlüssige Verbindung des Begasungselements an der Gaszuführleitung. Die Montage der Vorrichtung wird vereinfacht und beschleunigt. Es können damit Kosten für die Bereitstellung von Arbeitskräften eingespart werden.
  • Nach einer vorteilhaften Ausgestalturg liegen die Befestigungslaschen im Befestigungszustand formschlüssig an der Gaszuführleitung an. Damit wird verhindert, dass im Befestigungsbereich unkontrolliert Gas austritt. Das durch die Gaszuführleitung zugeführte Gas wird im Wesentlichen vollständig in das daran angeschlossene Begasungselement eingeleitet.
  • Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist das Begasungselement einstückig aus einem Blech hergestellt. Bei dem Blech kann es sich um ein Edelstahlblech handeln. Zur Herstellung des Begasungselements kann zunächst eine geeignete Kontur aus dem Blech herausgeschnitten und diese anschließend so gebogen werden, dass sich das Begasungselement ergibt. Beim Biegen gebildete überlappende Wände werden anschließend mittels Nieten kraftschlüssig miteinander verbunden. Ein solches Begasungselement kann preisgünstig hergestellt werden.
  • Die Befestigungslaschen sind durch Umbiegen hergestellte Blechabschnitte. Die Blechabschnitte sind gegenüber der Längsachse des Begasungselements zweckmäßigerweise um einen Winkel von 80 bis 100°, vorteilhafterweise 90°, abgebogen. Die Herstellung solcher Befestigungslaschen ist besonders einfach. Sie können in diesem Fall Bestandteil des einstückig aus einem Blech hergestellten Begasungselements sein.
  • Des Weiteren ist das Begasungselement mittels die Befestigungslaschen durchgreifender Befestigungselemente an der Gaszuführleitung befestigt. Bei den Befestigungselementen kann es sich um Nieten, Schraubnieten, Schrauben oder dgl. handeln. Derartige Befestigungselemente, insbesondere Nieten, können schnell und einfach zur Herstellung einer kraftschlüssigen Verbindung angebracht werden.
  • In der Befestigungslasche können erste Durchbrüche zum Durchführen der Befestigungselemente vorgesehen sein. Desgleichen können in der Gaszuführleitung zu den ersten Durchbrüchen korrespondierende zweite Durchbrüche zum Durchführen der Befestigungselemente vorgesehen sein. Die ersten und die zweiten Durchbrüche können beim Schneiden des Blechs mittels Laser hergestellt werden. Zur Montage ist es dann nicht mehr erforderlich, Löcher zum Durchführen von Befestigungselementen zu bohren. Damit wird der Montageaufwand verringert. Vor teilhafterweise sind im Begasungselement vorgesehene Belüftungsdurchbrüche kreisförmig, oval, eckig oder schlitzförmig ausgebildet. Die Öffnungsfläche der Belüftungsdurchbrüche kann mit zunehmender Entfernung von der Gaszuführleitung zunehmen. Die Öffnungsfläche ist zweckmäßigerweise so gewählt, dass ein gleichmäßiger Gaseintrag über die gesamte Länge des Belüftungselements in die Flüssigkeit stattfindet.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Begasungselement zwei Belüftungsarme aufweist. Das Begasungselement kann in diesem Fall symmetrisch ausgebildet sein. Bei der Montage an die Gaszuführleitung ist die Gewichtsverteilung ausgeglichen. Die vorgeschlagene Ausführungsform ist besonders langlebig und haltbar.
  • An jedem der Belüftungsarme kann zumindest eine Befestigungslasche vorgesehen sein. Vorteilhafterweise weist jede der Belüftungsarme allerdings mehrere Befestigungslaschen, beispielsweise zwei vertikale und eine horizontale Befestigungslasche auf. Damit können die durch das Gewicht des Belüftungselements ausgeübten Kräfte insbesondere über die vertikal verlaufenden Befestigungslaschen auf die Gaszuführleitung abgetragen werden. Zweckmäßigerweise ist das Begasungselement in der Ausführung mit zwei Belüftungsarmen, so ausgebildet, dass es mit dem Befestigungslaschen formschlüssig auf die Gaszuführleitung aufsteckbar ist. Das erleichtert die Montage. Zur weiteren Erleichterung der Montage können an den Befestigungslaschen Nuten oder Stege angeformt sein, die mit dazu korrespondierenden an der Gaszuführleitung vorgesehenen Stegen oder Nuten derart zusammenwirken, dass die ersten in den Befestigungslaschen vorgesehenen Durchbrüche im aufgesteckten Zustand des Befestigungselements ausgerichtet sind auf die zweiten in der Gaszuführleitung vorgesehenen Durchbrüche. Das vereinfacht weiter die Montage.
  • Beim Verfahren zur Montage der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind folgende Schritte vorgesehen:
    Ansetzen des Begasungselements an der Gaszuführleitung, so dass die Befestigungslaschen der Gaszuführleitung anliegen und
    Befestigen des Begasungselements an der Gaszuführleitung mittels die Befestigungslaschen durchgreifender Befestigungselemente.
  • Das vorgeschlagene Verfahren ermöglicht eine einfache und schnelle Montage des Begasungselements an der Gaszuführleitung. Das Begasungselement kann beispielsweise mittels Nieten schnell und einfach kraftschlüssig an der Begasungsleitung angebracht werden. Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, dass eine mit dem vorgeschlagenen Montageverfahren hergestellte Vorrichtung eine hervorragende mechanische Stabilität aufweist und im praktischen Einsatz besonders langlebig ist.
    •
  • Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung,
  • 2 einen vergrößerten Ausschnitt der in 1 gezeigten Vorrichtung,
  • 3 eine perspektivische Ansicht eines Begasungselements,
  • 4 eine perspektivische Detailansicht des in 3 gezeigten Begasungselements,
  • 5 eine Draufsicht auf eine in einem Klärbecken aufgenommene Vorrichtung und
  • 6 eine Seitenansicht eines Abschnitts der Gaszuführleitung.
  • Bei der in den 1 und 2 gezeigten Vorrichtung sind an eine im Wesentlichen einen rechteckigen Querschnitt aufweisenden Gaszuführleitung 1 mehrere Begasungselemente 2 angeschlossen. Die gezeigten Begasungselemente 2 sind symmetrisch ausgebildet und weisen jeweils zwei Belüftungsarme 3 auf.
  • Die Gaszuführleitung 1 weist jeweils im Anschlussbereich der Begasungselemente 2 einander gegenüberliegende Begasungsdurchbrüche (hier nicht gezeigt) auf, durch welche das durch die Gaszuführleitung 1 zugeführte Gas in die Begasungselemente 2 gelangt.
  • Wie insbesondere aus den 2 bis 4 ersichtlich ist, ist das Begasungselement 2 einstückig aus einem, vorzugsweise rostfreien, Blech durch Biegen hergestellt. An den Stirnseiten überlappende erste Blechabschnitte 4 und im Bodenbereich überlappende zweite Blechabschnitte 5 sind mittels erster Nieten 6 miteinander kraftschlüssig verbunden. Wie insbesondere aus 3 ersichtlich ist, muss der Boden der Belüftungsarme 3 nicht geschlossen ausgebildet sein; er kann Öffnungen aufweisen. Im Bereich der Seitenwände sowie im Bereich einer Decke weist das Belüftungselement Belüftungsdurchbrüche 7 auf. Die Belüftungsdurchbrüche 7 können kreisrund, oval oder auch schlitzförmig ausgebildet sein.
  • Wie insbesondere aus 4 deutlich hervorgeht, weist das Begasungselement 2 in einem Anschlussbereich an jedem der Begasungsarme 3 seitlich von einer Längsachse L der Begasungselemente 2 sich erstreckende Befestigungslaschen 8 auf. Die Befestigungslaschen 8 sind mit ersten Durchbrüchen 9 versehen. Die Befestigungslaschen 8 sind hier einstückig mit dem Begasungselement 2 durch Umbiegungen um etwa 90° nach außen hergestellt. Ein Abstand A zweier einander gegenüberliegender Befestigungslaschen 8 ist so gewählt, dass er einer Breite B der Gaszuführleitung 1 im Wesentlichen entspricht. Die Befestigungslaschen 8 sind ebenso wie die Wände der Gaszuführleitung 1 eben ausgebildet. Infolgedessen kann das Befestigungselement 2 formschlüssig auf die Gaszuführleitung 1 aufgesteckt werden. Im aufgesteckten Zustand werden (hier nicht gezeigte) Belüftungsdurchbrüche vom Belüftungselement 2 vollständig überdeckt.
  • Wie insbesondere aus den 1 und 2 ersichtlich ist, sind die Befestigungslaschen 8 mittels zweiter Nieten 10 kraftschlüssig mit der Gaszuführleitung 1 verbunden. Zu diesem Zweck sind zu den ersten Durchbrüchen 9 korrespondierende (hier nicht gezeigte) zweite Durchbrüche in der Gaszuführleitung 1 vorgesehen.
  • 5 zeigt eine Draufsicht auf ein Klärbecken 11. Im Klärbecken sind mehrere Gaszuführleitungen 1 aufgenommen, die mittels einer Gasversorgungsleitung 12 miteinander verbunden sind. An jede der Gaszuführleitungen 1 sind jeweils mehrere Begasungselemente 2 angeschlossen. Im Randbereich sind Begasungselemente 2 vorgesehen, welche lediglich einen Belüftungsarm 3 aufweisen. Auch diese Begasungselemente 2 sind erfindungsgemäß ausgebildet, d. h. sie weisen Befestigungslaschen 8 auf, welche mittels zweiter Nieten 10 an der Gaszuführleitung 1 angebracht sind.
  • 6 zeigt eine Seitenansicht der Gaszuführleitung 1. Im Anschlussbereich für ein Begasungselement 2 sind ein Begasungsdurchbruch 13 sowie die zweiten Durchbrüche 14 vorgesehen. Des Weiteren weist die Gaszuführleitung 1 einen Stutzen 15 zum Anschluss an die Gasversorgungsleitung 12 auf.
  • Zur Montage der Vorrichtung wird zunächst die Gaszuführleitung 1 auf einen Boden, beispielsweise des Klärbeckens 11 gelegt. Anschließend werden im Bereich daran vorgesehener Anschlussstellen die Begasungselemente 2 so aufgesteckt, dass die ersten Durchbrüche 9 in Ausrichtung mit den in der Gaszuführleitung 1 vorgesehenen zweiten Durchbrüchen 14 sind. Dazu können (hier nicht gezeigte) Führungselemente an den Befestigungslaschen 8 sowie an der gegenüberliegenden Seitenwand der Gaszuführleitung 1 vorgesehen sein. Es kann sich dabei um in Steckrichtung verlaufende Nuten und dazu korrespondierende Stege oder dgl. handeln. Anschließend werden durch die in Ausrichtung befindlichen ersten 9 und zweiten Durchbrüche 14 beispielsweise zweite Nieten 10 eingeführt und befestigt. Die damit hergestellte kraftschlüssige Verbindung ist haltbar. Sie lässt sich schnell und einfach herstellen.
  • Das Begasungselement 2 kann einfach und kostengünstig als Blechbiegeteil ausgeführt sein. Zu dessen Herstellung müssen keinerlei Teile durch Schweißen gefügt werden. Zur Montage des vorgeschlagenen Begasungselements 2 ist es ferner nicht erforderlich, besonders ausgestaltete Befestigungsmittel vorzusehen. Es kann auf herkömmliche Befestigungselemente zurückgegriffen werden. Auch die Gaszuführleitung 1 kann als Blechbiegeteil ausgeführt sein. Insgesamt ergibt sich damit eine einfach und kostengünstig herstell- und montierbare Vorrichtung zur Begasung von Flüssigkeiten, insbesondere von Abwasser.
    • 1
    Gaszuführleitung
    2
    Begasungselement
    3
    Belüftungsarm
    4
    erster Blechabschnitt
    5
    zweiter Blechabschnitt
    6
    erste Niete
    7
    Belüftungsdurchbruch
    8
    Befestigungslasche
    9
    erster Durchbruch
    10
    zweite Niete
    11
    Klärbecken
    12
    Gasversorgungsleitung
    13
    Begasungsdurchbruch
    14
    zweiter Durchbruch
    15
    Anschlussstutzen
    A
    Abstand
    B
    Breite
    L
    Längsachse

Claims (14)

  1. Vorrichtung zum Begasen von Flüssigkeiten, insbesondere Abwasser, mit einer Gaszuführleitung (1) und zumindest einem daran formschlüssig angesetzten, eine Längsachse (L) aufweisenden Begasungselement (2), dadurch gekennzeichnet, dass das Begasungselement (2) aus einem Blech durch Biegen hergestellt ist, wobei überlappende Wände mittels Nieten kraftschlüssig miteinander verbunden sind und wobei mehrere relativ zur Längsachse (L) seitlich abstehende durch Umbiegen von Blechabschnitten hergestellte Befestigungslaschen (8) vorgesehen sind, welche zur Herstellung einer kraftschlüssigen Verbindung mit der Gaszuführleitung (1) mittels die Befestigungslaschen (8) durchgreifender Befestigungselemente (10) an der Gaszuführleitung (1) befestigt sind.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Befestigungslaschen (8) im Befestigungszustand formschlüssig an der Gaszuführleitung (1) anliegen.
  3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Begasungselement (2) einstückig aus einem Blech hergestellt ist.
  4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Befestigungselemente (10) Nieten, Schraubnieten oder Schrauben sind.
  5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in den Befestigungslaschen (8) erste Durchbrüche (9) zum Durchführen der Befestigungselemente (10) vorgesehen sind.
  6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in der Gaszuführleitung (1) zu den ersten Durchbrüchen (9) korrespondierende zweite Durchbrüche (14) zum Durchführen der Befestigungselemente (10) vorgesehen sind.
  7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei im Begasungselement (2) vorgesehene Belüftungsdurchbrüche (7) kreisförmig, oval, eckig oder schlitzförmig ausgebildet sind.
  8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine senkrecht zur Längsachse (L) des Begasungselements (2) verlaufende Querschnittsfläche sich mit zunehmenden Abstand von der Gaszuführleitung (1) verkleinert.
  9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Öffnungsfläche der im Begasungselement (2) vorgesehenen Belüftungsduchbrüche (7) von oben nach unten zunimmt.
  10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Begasungselement (2) zwei Belüftungsarme (3) aufweist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei an jedem der Belüftungsarme (3) zumindest eine Befestigungslasche (8) vorgesehen ist.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei das Begasungselement (2) so ausgebildet ist, dass es mit den Befestigungslaschen (8) formschlüssig auf die Gaszuführleitung (1) aufsteckbar ist.
  13. Verfahren zur Montage der Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit folgenden Schritten: Ansetzen des Begasungselements (2) an der Gaszuführleitung (1), so dass die Befestigungslaschen (8) an der Gaszuführleitung (1) anliegen und Befestigen des Begasungselements (2) an der Gaszuführleitung (1) mittels die Befestigungslaschen (8) durchgreifender Befestigungselemente (10).
  14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei als Befestigungselemente (10) Nieten, Schraubnieten oder Schrauben verwendet werden.
DE102004036634A 2004-07-05 2004-07-28 Vorrichtung zum Begasen von Flüssigkeiten und Verfahren zur Montage der Vorrichtung Expired - Fee Related DE102004036634B4 (de)

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