DE19620783A1 - Spritzgerät zur Innenreinigung von Rohren und Kanälen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Spritzgerät, welches sich zur In­ nenreinigung von Rohren und Kanälen eignet, mit einem vor­ zugsweise drehbaren Spritzdüsenkopf, dessen unterschiedlich angeordnete Düsen teilweise vornehmlich für eine wirksame Spritzreinigung und teilweise vornehmlich zur Erzeugung ei­ nes wirksamen Rückstoßes ausgerichtet sind, durch den sich das Spritzgerät sowie ein davon mitgeschleppter Schlauch für zuzuführendes Hochdruck-Spritzwasser im Rohr bzw. Kanal vor­ schieben bzw. vorziehen lassen.

Derartige Spritzgeräte werden regelmäßig zur Reinigung von Abwässerkanälen und -rohren verwendet. Bei der Reinigungsar­ beit wird das Spritzgerät typischerweise an einem Schacht in den Abwasserkanal bzw. in das Abwasserrohr eingesetzt. So­ bald dann über den Schlauch Hochdruckwasser zugeführt wird, schiebt sich das Spritzgerät nach Art eines Molches aufgrund der Rückstoßwirkung der Rückstoßdüsen in den Kanal bzw. in das Rohr hinein, wobei gleichzeitig Schmutzablagerungen an den Kanal- bzw. Rohrwandungen durch die Spritzstrahlen der den Kanal- bzw. Rohrwandungen durch die Spritzstrahlen der Reinigungsdüsen abgelöst werden. Mit zunehmender Entfernung vom Einstiegsschacht wird die Last des mitgeschleppten Schlauches entsprechend größer. Wenn die Rückstoßkräfte der Rückstoßdüsen nicht mehr ausreichen, das Spritzgerät weiter in den Kanal in das Rohr hineinzuschieben, wird das Spritz­ gerät mittels seines Schlauches zurückgezogen, wobei in der Regel weiterhin Hochdruck-Spritzwasser zugeleitet und der Reinigungsbetrieb weitergeführt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine vorteilhafte Möglich­ keit aufzuzeigen, wie das Spritzgerät vom jeweiligen Ein­ stiegschacht od. dgl. noch weiter entfernte Bereiche des je­ weiligen Kanales bzw. Rohres erreichen kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine im Spritzgerät angeordnete fernsteuerbare Ventilanordnung einen Zustand zur Absperrung der vornehmlich für die Spritz­ reinigung ausgerichteten Düsen sowie einen Zustand zur Ab­ sperrung der vornehmlich zur Erzeugung des Rückstoßes ausge­ richteten Düsen aufweist.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, zwischen Düsen, die im Hinblick auf ihre Rückstoßwirkung optimiert sind, und anderen Düsen, die eine optimale Ausrichtung für die Reinigung besitzen, umzuschalten, so daß zunächst die gesamte zur Zuführung des Hochdruck-Spritzwassers vorhandene Pumpenleistung zur Erzeugung sehr starker Rückstoßkräfte ausgenutzt werden kann, die das Spritzgerät sowie den mitge­ schleppten Schlauch sehr weit in den jeweiligen Kanal bzw. in das jeweilige Rohr einführen können. Bevor das Spritzgerät nachfolgend mittels des Schlauches zurückgezogen wird, wer­ den die Reinigungsdüsen eingeschaltet, so daß nunmehr die gesamte Pumpenleistung für den Reinigungsvorgang zur Verfü­ gung steht.

Das erfindungsgemäße Spritzgerät zeichnet sich nicht nur durch eine größere Reichweite - vom jeweiligen Einstieg­ schacht od. dgl. aus gesehen - aus, sondern bietet auch eine außerordentlich gute Reinigungswirkung. Die Spritzstrahlen der zunächst eingeschalteten Rückstoßdüsen sind im wesentli­ chen etwa in Achsrichtung des zu reinigenden Rohres bzw. Ka­ nales ausgerichtet und treffen deshalb weitgehend tangential auf dessen Wandungen, mit der Folge, daß der Schmutzbelag und insbesondere vorspringende Schmutzablagerungen gelockert bzw. gebrochen werden. Wenn nachfolgend beim Zurückholen des Spritzgerätes dessen Reinigungsdüsen arbeiten, deren Spritz­ strahlen im wesentlichen radial zur Achse des Rohres bzw. Kanales ausgerichtet sind, wird dann der Schmutz besonders wirksam abgelöst.

Vorteilhaft ist weiterhin, daß nicht gegen den Widerstand der Rückstoßkräfte der Rückstoßdüsen gearbeitet werden muß, wenn das Spritzgerät am Schlauch zurückgezogen wird.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfin­ dung ist vorgesehen, die Ventilanordnung des Spritzgerätes bzw. des Düsenkopfes durch Ab- und nachfolgende Einschaltung der Spritzwasserzufuhr und/oder durch Absenkung und nachfol­ gende erneute Erhöhung des Spritzwasserdruckes um- bzw. fortzuschalten. Hier dient also die ohnehin notwendige Steuerung der Spritzwasserzufuhr auch zur Steuerung der Ven­ tilanordnung und damit zur Einschaltung der in der jeweili­ gen Betriebsphase gewünschten Spritzdüsen.

Für die Ventilsteuerung kann ein Schaltkolben vorgesehen sein, welcher vom Spritzwasserdruck gegen eine Rückstell­ kraft in eine Endlage vorschiebbar ist.

Der Schaltkolben kann nach Art eines Drehschiebers ausgebil­ det sein, welcher im Verlauf eines Rück- sowie eines darauf­ folgenden Vorhubes um einen Schaltschritt weitergedreht wird, so daß der Schaltkolben nacheinander Einlaßöffnungen für die Rückstoßdüsen bzw. für die Reinigungsdüsen freigeben kann.

Im übrigen wird hinsichtlich bevorzugter Merkmale der Erfin­ dung auf die Ansprüche sowie die nachfolgende Erläuterung der Zeichnung verwiesen, anhand der eine besonders vorteil­ hafte Ausführungsform der Erfindung beschrieben wird.

Dabei zeigt

Fig. 1 eine schematisierte Seitenansicht eines erfindungs­ gemäßen Spritzgerätes bei der Arbeit in einem Kanal,

Fig. 2 einen Längsschnitt des Düsenkopfes und

Fig. 3 eine Abwicklung einer auf dem Umfang des Schalt­ kolbens angeordneten Schaltkulisse sowie deren Zusammenwirken mit einem gehäuseseitigen Zapfen am Führungszylinder des Kolbens.

Das in Fig. 1 dargestellte Spritzgerät 1 besitzt ein mit ei­ nem Schlauch 2 zur Zuführung von Hochdruck-Spritzwasser ver­ bundenes Gehäuse 3, welches mit beispielsweise vier oder mehr Kufen 4 versehen ist und darauf innerhalb eines Kanals 5 nach Art eines Schlittens zu gleiten vermag.

Am Gehäuse 3 ist ein dazu gleichachsiger Spritzdüsenkopf 6 drehbar gelagert, welcher einerseits Düsen 7, welche im we­ sentlichen radial ausgerichtet sind, und Düsen 8 aufweist, deren Spritzrichtung in Richtung des Schlauches 2 nach schräg auswärts weist. In weiter unten dargestellter Weise kann der Spritzwasseraustrag entweder durch die Düsen 7 oder die Düsen 8 erfolgen, wobei die Düsen 8 in erster Linie für einen Vorschub des Spritzgerätes 1 im Kanal 5 in Richtung des Pfeiles V dienen, während die Düsen 7 vor allem für die Reinigung der Wandungen des Kanals 5 vorgesehen sind, wobei das Spritzgerät 1 während des Betriebs der Düsen 7 mittels des Schlauches 2 in Fig. 1 nach links gezogen wird.

Der Drehantrieb des Spritzdüsenkopfes 6 erfolgt durch den Rückstoß des aus den Düsen 7 bzw. 8 austretenden Spritzwas­ sers, da alle Düsen 7 und 8 derart geneigt angeordnet sind, daß die Spritzrichtung eine - kleine - Komponente mit je­ weils gleichem Richtungssinn in Umfangsrichtung hat.

Um übermäßige Drehzahlen des Spritzdüsenkopfes 6 zu vermei­ den, wird er bei der Drehung berührungsfrei durch eine mit Permanentmagneten versehene Wirbelstrombremse (nicht darge­ stellt) gebremst, welche in grundsätzlich bekannter Weise innerhalb des Gehäuses 3 angeordnet und zwischen gehäusesei­ tigen und spritzkopfseitigen Teilen wirksam ist.

Der Spritzdüsenkopf 6 besitzt gemäß Fig. 2 ein am dort nicht dargestellten Gehäuse 3 (vgl. Fig. 1) drehgelagertes Trag­ teil 9, einen Zylinder 10 sowie einen Spritzdüsenträger 11, wobei das Tragteil 9 und der Spritzdüsenträger 11 als stirn­ seitige Böden des Zylinders 10 angeordnet und mit demselben drehfest verbunden sind. Das Tragteil 9 besitzt eine zentra­ le Eingangsöffnung 12 für die Zufuhr von Hochdruck-Spritzwasser. Der Spritzdüsenträger 11 weist mehrere ring­ förmig, mit radialem Abstand von der Längsachse des Zylin­ ders 10 angeordnete Axialbohrungen 13 und 14 auf, welche als zum Zylinder 10 offene Sackbohrungen ausgebildet und über mehr oder weniger stark winklig anschließende Gehäusebohrun­ gen im Spritzdüsenträger 11 jeweils entweder mit den Düsen 7 oder mit den Düsen 8 kommunizieren. An den zylinderseitigen Mündungen der Axialbohrungen 13 und 14 sind jeweils ringför­ mige Sitze 15 für im dargestellten Beispiel kugelförmige Rast- und Verschlußkörper 16 angeordnet, deren Funktion wei­ ter unten erläutert wird.

Innerhalb des Zylinders 10 ist ein Schaltkolben 17 axial verschiebbar angeordnet, welcher mit einem zentralen Axial­ fortsatz in eine zentrale Sackbohrung 18 des Spritzdüsenträ­ gers 11 eingeschoben ist. Der genannte Fortsatz bildet eine Federhülse für eine Schraubendruckfeder 19, die zwischen ei­ nem Boden des Schaltkolbens 17 und einem an einer Ringstufe in der Sackbohrung 18 des Spritzdüsenträgers 11 gehalterten Axiallager 20 eingespannt ist, welches ein dem Spritzdüsen­ träger 11 zugeordnetes Widerlager 21 der Schraubendruckfeder 19 drehbar abstützt. Aufgrund ihrer Spannung sucht die Schraubendruckfeder 19 den Schaltkolben 17 aus der in Fig. 2 dargestellten rechten Endlage nach links zu verschieben.

Der Schaltkolben 17 besitzt in einer den Axialbohrungen 13 und 14 des Spritzdüsenträgers 11 entsprechenden Weise ring­ förmig angeordnete Axialbohrungen 22 und 23, welche so ange­ ordnet sind, daß die Axialbohrungen 22 jeweils entweder mit den Axialbohrungen 13 oder 14 fluchten, wenn die Axialboh­ rungen 23 eine mit den Axialbohrungen 14 oder 13 fluchtende Lage einnehmen.

Die Axialbohrungen 22 besitzen an ihren dem Spritzdüsenträ­ ger 11 zugewandten Endbereichen jeweils einen stufenförmig erweiterten Abschnitt, welcher jeweils einen mit radialem Spiel geführten Kolben 24 aufnimmt, der durch einen auf der Ringstufe der jeweiligen Axialbohrung 22 abgestützte Schrau­ bendruckfeder 25 in Richtung des Spritzdüsenträgers 11 ge­ spannt wird und dabei einen der vorgenannten Rast- bzw. Ver­ schlußkörper 16 gegen die zugewandte Stirnseite des Spritz­ düsenträgers 11 zu drücken sucht.

Die kugelförmigen Rast- bzw. Verschlußkörper 16 sind am Schaltkolben 17 unverlierbar gehaltert, indem auf der dem Spritzdüsenträger 11 zugewandten Stirnseite des Schaltkol­ bens 17 eine Ringscheibe 26 fest angeordnet ist, welche je­ weils mit den Axialbohrungen 22 und 23 gleichachsige Öffnun­ gen aufweist. Dabei sind die Öffnungen an den Axialbohrungen 22 mit relativ großem Querschnitt als in Fig. 2 nach links geöffneter Konus ausgebildet, so daß der jeweilige Rast­ bzw. Verschlußkörper 16 vergleichsweise weit aus der dem Spritzdüsenträger 11 zugewandten Stirnseite der Ringscheibe 26 auszutreten vermag. Wenn der Schaltkolben 17 die in Fig. 2 dargestellte rechte Endlage einnimmt und die Axialbohrun­ gen 22 des Schaltkolbens 17 mit den Axialbohrungen 13 des Spritzdüsenträgers 11 fluchten, können sich die Rast- bzw. Verschlußkörper 16 dichtend auf die Sitze 15 der Axialboh­ rungen 13 aufsetzen, ohne die kolbenseitige Ringscheibe 26 zu berühren. Entsprechendes gilt, wenn der Kolben 17 eine gegenüber der Darstellung der Fig. 2 verdrehte Stellung ein­ nimmt, bei der die Axialbohrungen 22 des Kolbens 17 mit den Axialbohrungen 14 des Spritzdüsenträgers 11 fluchten. In diesem Falle können die Rast- bzw. Verschlußkörper 16 dicht auf den Sitzen 15 der Axialbohrungen 14 des Spritzdüsenträ­ gers 11 aufsitzen.

Am Außenumfang des Schaltkolbens 17 ist eine in Fig. 3 abge­ wickelt dargestellte nutartige Schaltkulisse 27 angeordnet, die mit zumindest einem aus der Innenumfangswand des Zylin­ ders 10 vorspringenden Zapfen 28 zusammenwirkt. Die Schalt­ kulisse 27 besitzt in Draufsicht sägezahnförmige Flanken, welche zueinander spiegelsymmetrische Formen aufweisen, je­ doch in Umfangsrichtung des Schaltkolbens 17 relativ zuein­ ander um eine halbe Raumwellenlänge versetzt angeordnet sind.

Wenn der Schaltkolben 17 eine seiner Endlagen einnimmt, liegt der Zapfen 28 jeweils in einer in Fig. 3 oberen oder unteren Zackenspitze der oberen bzw. unteren Flanke. Wird nun der Kolben 17 in die jeweils andere Endlage und danach in die zuvor eingenommene Endlage zurückgeschoben, so wirkt der Zapfen 28 im Beispiel der Fig. 3 zunächst mit einem Schrägabschnitt 27′ der unteren Flanke der Schaltkulisse 27 und danach mit einem Schrägabschnitt 27′′ der in Fig. 3 obe­ ren Flanke der Schaltkulisse 27 zusammen, derart, daß der Schaltkolben 17 in Umfangsrichtung U um einen Schaltschritt gedreht wird. Auf diese Weise läßt sich - vgl. wiederum die Fig. 2 - erreichen, daß die Axialbohrungen 22 des Schaltkol­ bens 17 zyklisch abwechselnd mit den Axialbohrungen 13 und 14 des Spritzdüsenträgers und die Axialbohrungen 23 in ent­ sprechender Weise mit den Axialbohrungen 14 und 13 fluchten. In Fig. 3 sind charakteristische Lagen 28a bis 28e des Zap­ fens relativ zur Schaltkulisse 27 punktiert dargestellt, wo­ bei die Lagen 28a und 28e jeweils einer Schaltstellung des Schaltkolbens 17 entsprechen.

Der Spritzdüsenkopf 6 funktioniert wie folgt:
Zunächst möge Hochdruck-Spritzwasser über die Eingangsöff­ nung 12 in den Zylinder 10 des Spritzdüsenkopfes 6 einge­ führt werden. Der Flüssigkeitsdruck drängt den Schaltkolben 17 in Fig. 2 axial nach rechts, wobei der Kolben 17 zunächst die dargestellte Drehlage einnehmen möge. Dementsprechend wird das zugeführte Hochdruck-Spritzwasser über die Axial­ bohrungen 23 in die Axialbohrungen 14 und damit zu den Rück­ stoßdüsen 8 strömen. Gleichzeitig wird der Flüssigkeitsdruck die Rast- bzw. Verschlußkörper 16 gegen die Sitze 15 an den zugewandten Mündungen der Axialbohrungen 13 drängen und die­ se dementsprechend absperren, wobei durch das Zusammenwirken der Rast- und Verschlußkörper 16 mit den jeweiligen Sitzen 15 eine besonders sichere Verrastung der jeweiligen Drehlage des Schaltkolbens 17 erfolgt.

Wird nun die Spritzmittelzufuhr unterbrochen, sinkt der Flüssigkeitsdruck im Zylinder 10 schnell ab, mit der Folge, daß die Schraubendruckfeder 19 den Schaltkolben 17 in Fig. 2 nach links in eine linke Endlage zu schieben vermag, wobei die Schaltkulisse 27 mit dem Zapfen 28 zusammenwirkt und den Schaltkolben 17 um einen halben Schaltschritt dreht. Wird nachfolgend die Spritzmittelzufuhr wieder eingeschaltet, wird der Schaltkolben 17 durch den nun wieder ansteigenden Flüssigkeitsdruck in seine in Fig. 2 rechte Endlage gescho­ ben, wobei die Schaltkulisse 27 wiederum mit dem Zapfen 28 zusammenwirkt und den Schaltkolben um einen weiteren halben Schaltschritt dreht, so daß nunmehr eine Drehlage erreicht wird, bei der die Rast- bzw. Verschlußkörper 16 die Axial­ bohrungen 14 des Spritzdüsenträgers 11 absperren und das Hochdruck-Spritzwasser über die Axialbohrungen 22 des Kol­ bens 17 und die Axialbohrungen 13 des Spritzdüsenträgers 11 den Reinigungsdüsen 7 zugeführt werden.

Bei einer nachfolgenden Abschaltung der Spritzwasserzufuhr und erneuter Einschaltung wird der Schaltkolben 17 wiederum in eine Lage geschaltet, die der Lage der Fig. 2 entspricht usw.

Auf diese Weise können abwechselnd die Reinigungsdüsen 7 bzw. die Rückstoßdüsen 8 eingeschaltet werden, wie es ein­ gangs erläutert wurde.

Die Steuerung der Spritzmittelzufuhr kann mit einem Schalt­ werk kombiniert sein, welches den jeweils eingeschalteten Zustand des Spritzgerätes anzeigt. Dieses Schaltwerk kann bei Beginn des Einsatzes des Spritzgerätes auf "Rückstoßdüsen eingeschaltet" gestellt werden. Bei einer nachfolgenden Unterbrechung der Spritzmittelzufuhr stellt sich das Schaltwerk auf die Anzeige "Düsen für Spritzreini­ gung eingeschaltet" um. Nach einer erneuten Unterbrechung der Spritzmittelzufuhr wird dann wieder "Rückstoßdüsen ein­ geschaltet" angezeigt usw.

Claims (11)

1. Spritzgerät, geeignet zur Innenreinigung von Rohren und Kanälen, mit einem vorzugsweise drehbaren Spritzdüsenkopf, dessen unterschiedlich angeordnete Düsen teilweise vornehm­ lich für eine wirksame Spritzreinigung und teilweise vor­ nehmlich zur Erzeugung eines wirksamen Rückstoßes ausgerich­ tet sind, durch den sich das Spritzgerät sowie ein davon mitgeschleppter Schlauch für zuzuführendes Hochdruck-Spritzwasser im Rohr bzw. Kanal vorschieben bzw. vorziehen lassen, dadurch gekennzeichnet, daß eine im Spritzgerät (1) angeordnete fernsteuerbare Ven­ tilanordnung (16, 17, 24, 25) einen Zustand zur Absperrung der vornehmlich für die Spritzreinigung ausgerichteten Düsen (7) sowie einen Zustand zur Absperrung der vornehmlich zur Er­ zeugung des Rückstoßes ausgerichteten Düsen (8) aufweist.

2. Spritzgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilanordnung (16, 17, 24, 25) durch Ein- und Ab­ schaltung der Spritzwasserzufuhr und/oder durch Absenkung und nachfolgende Erhöhung des Spritzwasserdruckes um- bzw. fortschaltbar ist.

3. Spritzgerät nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilanordnung (16, 17, 24, 25) einen vom Spritzwas­ serdruck gegen eine Rückstellkraft (19) aus einer Übergangs­ stellung in eine Schaltstellung vorschiebbaren Schaltkolben (17) zur Ventilbetätigung aufweist.

4. Spritzgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkolben (17) eine denselben bei dessen Rück- und Vorhub um einen Schaltschritt drehende Zwangsführung (27, 28) aufweist.

5. Spritzgerät nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der nach Art eines Drehschiebers ausgebildete Schaltkol­ ben (17) Durchlässe (23) aufweist, die je nach Schaltstel­ lung des Kolbens (17) einen Spritzwassereingang (12) des Spritzgerätes (1) mit Eingangskanälen (13, 14) der einen oder anderen Düsen (7, 8) verbinden.

6. Spritzgerät nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß am Schaltkolben (17) Rastelemente (16) angeordnet sind, welche in den Schaltstellungen jeweils in Eingangsöffnungen der Eingangskanäle (13, 14) einrasten, die den vom Schaltkol­ ben (17) jeweils abgesperrten Düsen (7, 8) zugeordnet sind.

7. Spritzgerät nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsöffnungen nach Art von Ventilsitzen (15) und die Rastelemente (16) nach Art von Ventilkörpern ausgebildet sind und miteinander nach Art sitzgesteuerter Ventile zusam­ menwirken.

8. Spritzgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rast- bzw. Ventilkörper (16) relativ zum Schaltkol­ ben (17) hubbeweglich angeordnet und über ihnen zugeordnete weitere Durchlässe (22) des Schaltkolbens (17) vom Spritz­ wasserdruck gegen die Sitze (15) anpreßbar sind.

9. Spritzgerät nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß am Außenumfang des Schaltkolbens (17) eine umlaufende Schaltkulisse (27) sowie am Innenumfang einer relativ zum Spritzdüsenkopf undrehbaren zylindrischen Kolbenführung (10) ein mit der Schaltkulisse (27) zur Drehfortschaltung des Schaltkolbens (17) bei dessen Hubbewegungen zusammenwirken­ der Führungszapfen (28) angeordnet sind.

10. Spritzgerät nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß am Außenumfang des Schaltkolbens ein radialer Zapfen so­ wie am Innenumfang einer relativ zum Spritzdüsenkopf (6) undrehbaren zylindrischen Kolbenführung (11) eine mit dem Zapfen zur Drehfortschaltung des Schaltkolbens (17) bei des­ sen Hubbewegungen zusammenwirkende Schaltkulisse angeordnet sind.

11. Spritzgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein zur Ein- und Abschaltung der Spritzmittelzufuhr die­ nendes Schaltwerk eine bei Arbeitsbeginn willkürlich ein­ stellbare Anzeigevorrichtung aufweist, die bei einer Unter­ brechung der Spritzwasserzufuhr bzw. bei einer starken Ab­ senkung des Spritzwasserdruckes zwischen einer Anzeige "Rückstoßdüsen eingeschaltet" und einer Anzeige "Düsen für Spritzreinigung eingeschaltet" od. dgl. umschaltet.