EP0016434A1 - Vorrichtung zum Reinigen von Kanälen - Google Patents

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EP0016434A1
EP0016434A1 EP80101342A EP80101342A EP0016434A1 EP 0016434 A1 EP0016434 A1 EP 0016434A1 EP 80101342 A EP80101342 A EP 80101342A EP 80101342 A EP80101342 A EP 80101342A EP 0016434 A1 EP0016434 A1 EP 0016434A1
Authority
EP
European Patent Office
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cleaning body
rolling
ribs
liquid
cleaning
Prior art date
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Application number
EP80101342A
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English (en)
French (fr)
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EP0016434B1 (de
Inventor
Albrecht Dr. Dinkelacker
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.)
Max Planck Gesellschaft zur Foerderung der Wissenschaften eV
Original Assignee
Max Planck Gesellschaft zur Foerderung der Wissenschaften eV
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Filing date
Publication date
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Priority claimed from DE19792940304 external-priority patent/DE2940304A1/de
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Publication of EP0016434A1 publication Critical patent/EP0016434A1/de
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Publication of EP0016434B1 publication Critical patent/EP0016434B1/de
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    • 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
    • B08B9/057—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 being entrained discrete elements, e.g. balls, grinding elements, brushes
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03F—SEWERS; CESSPOOLS
    • E03F9/00—Arrangements or fixed installations methods or devices for cleaning or clearing sewer pipes, e.g. by flushing
    • E03F9/002—Cleaning sewer pipes by mechanical means

Definitions

  • the invention relates to a method and an apparatus for cleaning liquid-carrying channels, which are only partially filled with them, in particular sewage channels of large cross-section, in which a cleaning body designed as a rolling element and resting on the channel bottom rolls on the channel bottom under the drive of the flowing liquid is, so that it is entrained by the flowing liquid at a lower speed than the average flow speed of the liquid and thereby creates a flow around the cleaning body, through which contaminants are washed up and washed away by the channel bottom.
  • the cleaning body Since the cleaning body is carried along at a lower speed than the flow velocity of the liquid in the channel, it forms a flow resistance for the liquid, as a result of which the liquid in front of the cleaning body is partially blocked and the flow is disturbed, with a deflection flow passing through the cleaning body being disturbed, the Deflection flow receives an increased flow rate, so that deposits are detached from the channel base, washed up and washed away in front of and next to the cleaning body.
  • the targeted deflection flow within the channel without blocking it creates a wake flow behind the cleaning body, which also causes the detachment and washing of deposits from the sewer bottom.
  • the cleaning body which is carried as an independent body, which is not attached to a rope or other device, by the liquid flowing in the channel, is designed such that it is under the weight conditions under which it is immersed in the liquid and on the channel bottom rests on this along one or more closed circumferential lines, which are referred to here as the "rolling meridian", due to the force that is transmitted to it by the flowing liquid.
  • It is preferably a spherical or spheroidal rolling elements s overall taltet which can roll off substantially all tangential directions.
  • it may be more or less deformable rolling elements are formed as a relatively dimensionally stable body of revolution, but also rests than under the force with which he it in the liquid k e dipping on the channel bottom, the jellyfish-like manner to or in the form of a caterpillar chain.
  • the delay of the moving speed of the cleaning g u ngs stresses compared to the average flow velocity in the duct can be achieved in that the cleaning body is made hollow and is arranged to be displaced in this rolling movement due to the braking mass in its cavity.
  • the brake mass By shifting the brake mass, part of the on cleaning body-acting drive energy of the flowing liquid is consumed, so that the resulting movement of the cleaning body along the channel is slowed in relation to the average flow rate of the liquid in the channel (the average flow rate here is calculated from the throughput of the liquid and the part of the channel cross section filled by the liquid Flow velocity understood).
  • the braking mass can be, for example, a ball, which in turn rolls in the hollow cleaning body when it rolls, or, for example, also a rigid pendulum which can be pivoted about an axis connected to the cleaning body while overcoming a corresponding friction.
  • a lossy flowable liquid and / or part filling is used as the braking mass, which is constantly layered by rolling the cleaning body in it. A filling of sand and water has proven effective in practical trials.
  • the type and amount of the braking mass can influence the movement of the cleaning body within wide limits.
  • the weight of the cleaning body can also be adapted to the liquid height above the channel bottom.
  • the dimensions and the weight of the cleaning body are chosen in accordance with the height of the liquid level above the channel bottom in such a way that it rests on the channel bottom under its own weight, reduced by its buoyancy, with sufficient friction for its rolling motion under the drive of the flowing liquid.
  • the cleaning body is expediently chosen to be so large that it is only partially immersed in the flowing liquid.
  • Such a cleaning body can also have such dimensions and such a weight, that the specific weight formed from its total weight and its total volume is approximately equal to or less than that of the liquid in the channel, so that the cleaning body floats at a higher than normal liquid level in the channel (e.g. after heavy rain) and is transported away from the liquid relatively quickly can be avoided and thereby excessive back-up of the liquid on the cleaning body is avoided for such cases.
  • Such a process for sewer cleaning has the significant advantage that existing deposits on the sewer base can be removed with relatively little effort or the formation of deposits can be disturbed in the beginning and the result can thus be completely avoided.
  • this method can also be at relatively low flow rates of the liquid in the channel and with a relatively low gradient of the channel bottom perform effectively, so that corresponding P umpwerke or may be omitted barrages which low in sewers in areas of the bottom gap for increasing the flow velocity of the waste water and thereby Reduction of deposits are common.
  • the invention is a further development of the method outlined above and the device for cleaning liquid-carrying channels described above in terms of the basic design.
  • the advantages of the known method and the known device are also achieved by the invention.
  • the invention also ensures that the above-described self-blocking of the cleaning body by contaminants accumulated downstream thereof is avoided.
  • the design of the cleaning body produces an asymmetrical lateral flow around the same and thereby a wake flow deflected from the rolling path of the cleaning body downstream of the cleaning body, so that contaminants and deposits deposited in its rolling path downstream of the cleaning body in the flow passing the cleaning channel downstream of the cleaning body, contaminants washed away are washed away from the rolling path of the cleaning body.
  • the invention is based on the knowledge that the mentioned possible self-blocking of the cleaning body in the dirty channel is based on the symmetrical flow around the cleaning body and can therefore be avoided if the surface of the cleaning body is designed in such a way that the flow around the cleaning body becomes as asymmetrical as possible in all positions which it can assume in the channel.
  • the wake flow and thus any dirt deposits are no longer symmetrical, so that contaminants entrained in the flow around the cleaning body cannot be accumulated in the rolling path immediately behind the cleaning body which has been briefly broken for some reason, or deposits present there, which may be the cause of the
  • the cleaning body was left lying, in which the flow induced by the cleaning body washes away, so that the cleaning body can then start moving again under the attack of the flowing liquid.
  • both of these processes - the generation of a wake flow deflected from the rolling path of the cleaning body and the induction of rotary movements superimposed on the pure rolling movement of the cleaning body by an asymmetrical flow around the cleaning body - can individually or jointly prevent the possible self-blocking of the cleaning body .
  • Rolling meridian is understood to mean a closed outer contour of the cleaning body along which it can be rolled. Accordingly, the “meridian plane” is understood to mean a cross-sectional plane of the cleaning body which contains the rolling meridian. In most cases, it is expedient to design the cleaning body as such a rolling element that it contains several such rolling meridians and can therefore roll in several or all directions, as e.g. is the case with a ball.
  • the asymmetrical design of the outer surface of the cleaning body according to the invention preferably applies to all of these possible rolling meridians.
  • outer surface of the cleaning body the understood those outer surfaces of the same which are immersed in the liquid during the rolling movement of the cleaning body on the channel bottom and therefore contribute to the formation of the asymmetrical deflection flow for the liquid passing through the cleaning body.
  • the outer surface of the cleaning body can be composed of flat and / or curved surface parts, so that an overall asymmetrical outer surface of the cleaning body is created in accordance with the invention.
  • Appropriately designed protrusions and depressions distributed over the entire outer surface of the cleaning body can also be provided. It should always be noted, however, that the cleaning body has a largely round outer contour, which ensures that it rolls off under the attack of the flowing liquid.
  • the asymmetrical course of the outer surface of the cleaning body in the sense of the invention must arise at the latest under those conditions under which the cleaning body rests on the channel bottom.
  • the cleaning body can also be deformable and only obtain its asymmetrical shape in the sense of the invention when it rests on the channel bottom under its own weight, reduced by the buoyancy in the liquid, and under the flow pressure acting on it and is deformed in the process.
  • a cleaning body that is non-deformable in its overall shape under the working conditions is currently preferred.
  • the outer surface of the cleaning body is formed from mutually alternating ribs and channels, its asymmetrical course being obtained in the sense of the invention in that the ribs and channels on one side of the meridian plane are asymmetrical with respect to these in relation to the ribs and channels on the other side of the Meridian plane run.
  • the outer surface of the cleaning body Due to the preferred design according to the invention of the outer surface of the cleaning body from mutually alternating channels and ribs, the additional.
  • the advantage of increased propulsion of the cleaning body under the attack of the flowing liquid is achieved.
  • the ribs act in a similar way to the blades of a turbine, with the asymmetrical course of the resulting driving force undergoing permanent changes in direction.
  • Such an increase in the driving force of the cleaning body can also make a significant contribution to avoiding the cleaning body remaining in the channel.
  • This increase in propulsive force can be further favored by the special design of the ribs, in particular in that the ribs undercut at least on one of their side flanks and run into the bottom of the adjacent channel, i.e. form an acute angle of less than 90 ° between this side flank and the channel bottom. It is advantageous to have the ribs run in arches over the outer surface of the cleaning body and to form the undercut at least on the inside of the rib arches.
  • the width of the ribs is preferably larger than the width of the ribs, so that the best possible guiding effect is created for the currents running along the ribs in the channels. If by a relatively large Ab If the ribs became too bumpy from each other, the rolling motion of the cleaning body, small projections can be formed on the channel bottoms between the ribs, which partially bridge this distance.
  • the rolling motion of the flowed cleaning body is superimposed on an additional rotational movement in a clockwise direction or in the opposite direction at a specific position of the cleaning body.
  • This feature can be used to increase the effectiveness of sewer cleaning, for example, by introducing two cleaning bodies, the ribs and gutters of which are mirror images, one after the other. As a result, webs deviating from one another are applied to the two cleaning bodies along the channel bottom, so that their cleaning becomes more uniform over the channel width.
  • This method can be refined by sending a corresponding number of cleaning bodies of different designs through the channel.
  • Another possible shape of the ribs is that of a question mark.
  • the asymmetrical design of the outer surface of the cleaning body can also be achieved by correspondingly flattening the outer surface and / or by forming troughs therein, in order to achieve the smoothest possible rolling movement of the cleaning body, it may be expedient to form a roll bar over such flats or troughs.
  • a roll-over bar over a cavity may also be expedient to form a G riffbügels, which serves as a handle or as a hanger as a crane hook, so that the cleaning body can be lowered by a well in the underground sewer by means of a crane.
  • the sand can settle and solidify in it after the cleaning body has been inactive for a long time, so that it loses the ability to shift in order to slow down the rolling speed of the cleaning body. If this happens, there is a risk that the cleaning body will no longer set in motion under the attack of the flowing liquid, because the solidified sand for the cleaning body can create a stable center of gravity, for which the driving force of the flowing liquid is no longer sufficient to overcome .
  • This danger exists particularly when the sand content is large, which, on the other hand, ensures the lowest possible rolling speed in order to achieve the strongest possible flow around the Cleaning body is desired.
  • a longer standstill of the cleaning body can also occur, for example, if the cleaning body is asymmetrical in the above sense, if it is first stopped in the dirty channel at a dirt accumulation and this is only gradually washed away by the wake flow behind the cleaning body.
  • a brake fluid is used as the braking mass and that a throttle structure with a plurality of throttle openings is arranged on the cleaning body in its cavity, which is distributed at least over its circumferential surface and delays the shifting of the brake fluid during the rolling motion of the cleaning body is.
  • the brake fluid which only partially fills it up, constantly strives to shift such that its fluid level remains horizontal.
  • the fluid flows required for this are throttled in the throttle structure, so that part of the brake fluid on one side of the central plane of the cleaning body running transversely to the rolling path is raised by the throttle structure, while part of the brake fluid is lowered on the other side of this central plane.
  • the center of gravity of the brake fluid filling is shifted from this central plane, so that a braking torque counteracting the rolling movement is created, by means of which the rolling speed of the cleaning body is correspondingly delayed.
  • a low and even transmission speed can thus be achieved.
  • the braking speed of which can be reduced to very small, uniform values, so that the speed difference between the moving along the channel bottom Cleaning body and the flowing liquid is large and therefore a strong washing around the cleaning body comes about.
  • the braking device according to the invention also for cleaning bodies, the surface of which is designed symmetrically, for example as a smooth spherical surface, so that the two-way flow caused by the cleaning body is also symmetrical, the braking device is preferred in connection with the cleaning body described above with asymmetrical Surface applied.
  • a plurality of chambers distributed across the circumferential surface of the cavity are preferably formed by the throttle structure their common walls are in communication with each other, so that during the rolling motion of the cleaning body, an overflow of the brake fluid from one chamber into the other is throttled through the throttle openings.
  • the throttle openings should be arranged and designed so distributed in the above sense that the liquid level of the brake fluid in all chambers after a more or less long period since the cleaning body came to a standstill in all possible positions of the same level.
  • the throttle openings are therefore preferably arranged, at least for the most part, immediately close to the inner surface of the cleaning body which delimits the cavity. This can be achieved in a preferred solution in a simple manner in that the chambers between the cavity of the cleaning body are formed diametrically continuous disks and at least part of the throttle openings is in the form of gaps between the outer edge of the disks and the inner surface of the cleaning body.
  • the internals required for forming the chambers in the cavity of the cleaning body according to the invention are preferably designed such that their overall center of gravity coincides with the center of the cleaning body. These internals should therefore preferably be designed in a rotational symmetry with respect to the center of the cleaning body.
  • the throttle structure can also be designed as a porous material filling, which consists, for example, of a material packing of balls, chips, expanded metal pieces, wire balls or the like which are filled and compressed in the cavity, so that there is between the material Depending on their packing density, there are larger or smaller through-flow openings or through-flow channels from which the throttle openings are formed.
  • the material filling can also be, for example, a sintered body or an open-pore hard foam material, the pore cavities of which are in a connection that is permeable to the brake fluid. Such a porous material filling can also be present in addition to the chambers described above.
  • the cleaning body 1 which is designed as a ball overall, is only partially immersed in the liquid 3 flowing in the channel during operation and is under its own weight, reduced by the buoyancy due to the liquid displaced by it speed, on the channel bottom 2.
  • the cleaning body '1 is hollow. Its cavity is partly filled with a braking mass 9 which can be displaced therein and which consists, for example, of a mixture of sand and water.
  • the cleaning body 1 is thus rolled under the drive of the liquid flowing in the direction of the arrow 3 on the channel bottom 2, its rolling motion being delayed by the constant shifting of the brake mass 9 relative to the mean flow velocity of the liquid in the channel, so that the cleaning body one Forms flow resistance and thereby forces a deflection flow passing through it on both sides at a higher speed than the average flow speed of the liquid in the channel.
  • the cleaning body 1 is flushed vigorously, as a result of which, as a more or less thick layer of dirt 4 on the channel bottom 2, deposits that are present in front of and to the side of the cleaning body and in the wake flow induced by it are washed away downstream of the cleaning body and washed away.
  • the cleaning body 1 from FIG. 1 is formed from a smooth hollow ball with ribs 21 distributed on its outer surface, for example in the form of welded-on tubes which are sealed at the ends so that 21 channels 10 are formed between the ribs, the channel width of which is a multiple can be larger than the width of the ribs 21.
  • the channels 10 and ribs 21 extend over the entire outer surface of the cleaning body 1 in such a way that the flow formed on them and passing through the cleaning body on one side differs substantially in all positions of the cleaning body 1 from the flow on the other side of the cleaning body runs. This asymmetrical flow around the cleaning body ensures that the downstream of the cleaning body, induced wake flow is deflected from the current rolling path of the cleaning body.
  • the propulsion of the cleaning body 1 is also considerably increased under the attack of the flowing liquid 3, so that it can therefore also overcome or evade larger accumulations of dirt deposits.
  • the increase in propulsion can be favored in that the side flanks 11 of the ribs 21 enter the bottom surface of the adjacent channel 10 with an undercut, so that an increased dynamic pressure occurs in the angle between the side flanks 11 of the ribs 21 and the bottom surface of the depressions 10 , by which the thrust is increased accordingly.
  • FIGS. 2 and 3 An example of a distribution pattern for the ribs and channels on the outer surface of the cleaning body 1, which has already proven itself in practical testing, can be seen in FIGS. 2 and 3.
  • the ribs and channels are distributed over the entire outer surface of the cleaning body, although only a few ribs and channels are shown.
  • the ribs 21 run continuously between two diametrically opposite pole regions 13, 14 of the spherical cleaning body 1 in an at least approximately S-shaped form, so that their turning points 16 lie between their S-arcs on a common circular line, which with respect to the poles of the pole regions 13 , 14 represents the equator line 15.
  • the angle 'x which the ribs 21 enclose at their inflection point 16 with the equator line 15, was 45 °.
  • the rib width d was significantly smaller than the groove width r.
  • the ribs 21 ended at the pole areas 13, 14 such that the angle ⁇ between the extension of their ends and the meridian plane M, which runs perpendicular to the equatorial plane containing the equator line 15 through the center of the sphere and the poles of the pole areas 13, 14, in the area from 45 to 60 °.
  • every second rib 21 ended at a smaller distance from the pole of the pole region than the other ribs, so that the grooves 10 on the pole regions 13, 14 were open at the end.
  • Such a design enables a relatively smooth flow to form under the guiding action of the ribs 21 and channels 10.
  • the cleaning body had a diameter D of 500 mm.
  • the ribs 21 and thus the grooves 10 are distributed in a uniform pattern over the spherical surface 17.
  • the vertices of the ribs 21 lie on a common spherical surface 18 which is concentric with the spherical surface 17.
  • a trough 19 is formed on each of the two pole areas 13, 14 and is overrun by one of the ribs 21 in the form of a roll bar 20, so that the trough 19 can be rolled over by the cleaning body.
  • some of the ribs 21 can protrude beyond the edge of the trough 19, as is indicated in FIGS. 1 and 2 of the drawing.
  • the troughs 19 and the roll bars 20 serve in the exemplary embodiment as a handle for lifting and lowering the cleaning body on a crane or as a handle.
  • two closable filler neck 22 are preferably provided, which are arranged diametrically opposite between two ribs 21 and do not protrude beyond the outer spherical surface 18, so that they can be rolled over without forming an obstacle.
  • the cleaning body rests with its lowest point on the channel bottom and the direction of flow of the liquid in the channel is perpendicular to the plane of the drawing, it rolls along the rolling meridian 5 of the outer spherical surface 18, the Rolling meridian 5 containing meridian plane M runs vertically.
  • the outer surface 6 of the cleaning body is divided into two surface parts 7 and 8 by the meridian plane M. It is readily apparent from Fig. 2 that the course of the ribs 21 and channels 10 on one surface part 7 to the course of the ribs and channels the other surface part 8, is asymmetrical with respect to the meridian plane M. Under the guiding effect of the ribs 21 and the channels 10, a flow is thus generated on one surface part 7, which is correspondingly asymmetrical to the flow which is generated on the other surface part 8.
  • the ribs 21 formed from tubes welded at the ends are welded to the ball forming the bottoms of the channels 10, which is designed as a steel ball, along continuous weld seams or weld spots.
  • the weld seams run only on the outer sides of the S-bends of the ribs 21, so that these form the undercut essentially only on the inner sides 12 of the bends.
  • the cleaning body from FIGS. 4 and 5 differs from that from FIG. 1 by the braking device in its cavity.
  • the cavity 30 of the cleaning body 1 is also partially filled with a brake fluid 31, which can consist, for example, of water or more or less viscous oil or a liquid mixture.
  • a brake fluid 31 can consist, for example, of water or more or less viscous oil or a liquid mixture.
  • the gaps 35 via which the individual chambers 32, 33 and 34 are connected to one another, are dimensioned such that they act as throttle openings in which the flow of the overflowing from one chamber into the adjacent chamber Brake fluid is braked like an orifice.
  • throttle openings may also be present in the disks 38, as shown by way of example through the holes 36. It is also possible to make the disks 38 of a material which is sufficiently porous to form the throttle openings, e.g. a sintered material.
  • the cleaning body 1 is rolled under the attack of the liquid flowing in the channel, which flows in the exemplary embodiment shown in the direction of arrow 45, on the channel bottom 2, then the brake fluid 31 is in those chambers that are just from their deepest during the rolling motion Turn the position in the cavity 30 of the cleaning body 1 to a higher position, raised above the normal fluid level of the brake fluid, as shown for the chamber 32 in the drawing.
  • the momentary center of gravity 44 of the entire brake fluid 31 shifts from the vertical center plane 47 passing through the center of the cleaning ball and its support point on the channel bottom 2, so that the gravitational force component 41 acting at the momentary center of gravity 44 with that at the Ab support point of the cleaning ball on the channel base 2 acting on him 42 generates a moment which counteracts the rolling movement of the cleaning ball, so that it is braked to a correspondingly lower rolling speed.
  • the chambers 32, 33 and 34 are connected to the throttle openings 35, 36 via a relatively large central opening 40 in the disks 38.
  • the maximum stroke of the brake fluid during the rolling movement of the cleaning body can be limited, so that accordingly the maximum braking torque can be limited upwards.
  • the ribs 21 can be made of a rigid material, for example made of welded-on tubes which are sealed at the ends in a watertight manner. However, it has been shown that a relatively strong abrasion occurs for such rigid ribs 21. Therefore, the ribs 21 are preferably made of resilient material.
  • the entire cavity is filled with a material filling 50 in the form of a tight packing made of plastic balls, between which the throttle openings 51 are formed.
  • the balls may be made of elastically resilient material, so that they can be pressed together by refilling additional balls, so that the cross sections of the throttle selöffnun g s 51 are smaller and therefore the throttling effect can be adjusted.
  • the remaining space of the cavity 30 is partially filled with a brake fluid 31. Since the material filling cannot move within the cleaning body 1, during the rolling movement of the cleaning body a part of the brake fluid on the side of the vertical plane 47 of the cleaning body trailing during the rolling movement is raised in the material filling and a part of the brake fluid on the leading side of the central plane 47 lowered so that an inclined liquid level 52 is established. Therefore, similar to the embodiment according to FIG. 4, the momentary center of gravity 44 of the brake fluid is shifted from the central plane 47, so that a braking torque counteracting the rolling motion is generated between the gravity component 41 of the brake fluid and the contact force
  • the cleaning effect of the cleaning body can be improved if its rolling path along the channel bottom is not straight, because this allows a wider streak to be detected on the channel bottom.
  • Such a non-linear rolling path can be achieved by an arrangement, size and / or number per unit area irregular distribution of the throttle openings over the throttle structure, so that the direction of the braking force exerted by the brake fluid or of the brake fluid during the rolling movement of the cleaning body applied braking torque constantly changing. As a result, lateral rolling movements are superimposed on the forward movement of the cleaning body. For example, in the embodiment according to FIG.
  • first sections of the disks 38 can be completely without throttle openings 36, while in other second disk sections there are throttle openings 36 and in third disk sections the size of the free perforated area of the throttle openings formed over the surface unit is different from that in FIGS second disc sections.
  • the throttle gaps 35 can also be irregularly distributed and / or designed at the disc edges.

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Abstract

Zum Reinigen von Flüssigkeit führenden Kanälen, besonders Abwasserkanälen, wird, auf der Kanalsohle (2) unter dem Flüssigkeitsdruck ein hohler Reinigungskörper (1) abgewälzt, in dessen Hohlraum eine sich bei der Abwälzbewegung verlustbehaftet umschichtende Flüssigkeits- und/oder Teilefüllung enthalten ist, so daß die Geschwindigkeit des Reinigungskörpers (1) langsamer als die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit ist. Dadurch werden Umlenkströmungen der Flüssigkeit induziert, so daß vor dem Reinigungskörper (1), seitlich desselben und in der Nachlaufströmung hinter dem Reinigungskörper Schmutzablagerungen aufgeschwemmt und weggespült werden. Durch eine unsymmetrische Oberflächengestalt des Reinigungskörpers wird die hinter ihm erzeugte Nachlaufströmung aus der Abwälzbahn des Reinigungskörpers (1) seitlich abgelenkt, so daß Schmutzanhäufungen (46) in der Abwälzbahn allmählich seitlich abgetragen werden. Durch eine Drosselstruktur (38) in dem Reinigungskörper für eine ihn beim Abwälzen abbremsende Flüssigkeit wird ein Liegenbleiben des Reinigungskörpers verhindert.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reinigen von Flüssigkeit führenden, mit dieser nur teilweise gefüllten Kanälen, insbesondere Abwasserkanälen großen Querschnitts, bei welchem ein als Wälzkörper gestalteter, auf der Kanalsohle aufliegender Reinigungskörper unter dem Antrieb der strömenden Flüssigkeit an der Kanalsohle abgewälzt wird, so daß er von der strömenden Flüssigkeit mit geringerer Geschwindigkeit als der mittleren Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit mitgenommen wird und dadurch eine Umströmung des Reinigungskörpers erzeugt wird, durch welche Verunreinigungen von der Kanalsohle aufgespült und weggeschwemmt werden.
  • Da der Reinigungskörper mit geringerer Geschwindigkeit als der Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit im Kanal von dieser mitgenommen wird, bildet er für die Flüssigkeit einen Strömungswiderstand, wodurch die Flüssigkeit vor dem Reinigungskörper teilweise angestaut wird und die Strömung unter Ausbildung einer den Reinigungskörper passierenden Umlenkströmung gestört wird, wobei die Umlenkströmung eine erhöhte Strömungsgeschwindigkeit erhält, so daß vor und neben dem Reinigungskörper Ablagerungen von der Kanalsohle abgelöst, aufgeschwemmt und weggespült werden. Außerdem entsteht durch die gezielte Umlenkströmung innerhalb des Kanals ohne dessen Blockierung eine Nachlaufströmung hinter dem Reinigungskörper, durch welche ebenfalls das Ablösen und Aufschwemmen von Ablagerungen von der Kanalsohle bewirkt wird.
  • Dieses Verfahren und zur Durchführung des Verfahrens ge- eignete Reinigungskörper wurden von dem Erfinder entwickelt und sind in der DE-PS 25 43 622 beschrieben. Die Offenbarung aus dieser Patentschrift wird durch den Be- zug darauf in die Offenbarung der vorliegenden Anmeldung einbezogen. Der Reinigungskörper, der als unabhängiger Körper, der nicht an einem Seil oder einer sonstigen Vorrichtung angehängt ist, von der im Kanal strömenden Flüssigkeit mitgenommen wird, ist derart gestaltet, daß er unter den Gewichtsbedingungen, unter denen er in die Flüssigkeit eintaucht und auf der Kanalsohle aufliegt, sich an dieser entlang einer oderer mehreren geschlossenen Umfangslinien, die hier als "Abwälzmeridian" bezeichnet werden, aufgrund der Kraft abwälzt, die von der strömenden Flüssigkeit auf ihn übertragen wird. Vorzugsweise ist er als Kugel oder kugelähnlicher Wälzkörper ge- staltet, der sich im wesentlichen in sämtliche Tangentialrichtungen abwälzen kann. Um die Abwälzbewegung des Reinigungskörpers zu erreichen, kann dieser als verhältnismäßig formbeständiger Rotationskörper, jedoch auch als unter der Kraft, mit welcher er in die Flüssig- keit eintauchend auf der Kanalsohle aufliegt, mehr oder weniger stark verformbarer Wälzkörper ausgebildet werden, der sich quallenartig oder in Art einer Raupenkette abwälzt.
  • Die Verzögerung der Bewegungsgeschwindigkeit des Reini- gungskörpers gegenüber der mittleren Strömungsgeschwindigkeit im Kanal kann dadurch erreicht werden, daß der Reinigungskörper hohl ausgeführt wird und in seinem Hohlraum eine sich in diesem aufgrund der Abwälzbewegung verlagernde Bremsmasse angeordnet ist. Durch die Verlagerung der Bremsmasse wird ein Teil der auf den Reinigungskörper wirkenden Antriebsenergic der strömenden Flüssigkeit verbraucht, so daß die resultierende Bewegung des Reinigungskörpers längs des Kanals gegenüber der mittleren Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit im Kanal verlangsamt wird (unter mittlerer Strömungsgeschwindigkeit wird hier die aus dem Durchsatz der Flüssigkeit und dem von der Flüssigkeit ausgefüllten Teil des Kanalquerschnitts errechnete Strömungsgeschwindigkeit verstanden). Die Bremsmasse kann beispielsweise eine Kugel sein, die sich beim Abwälzen des hohlen Reinigungskörpers ihrerseits in diesem abwälzt, oder z.B. auch ein starres Pendel, welches um eine mit dem Reinigungskörper verbundene Achse unter Überwindung einer entsprechenden Reibung verschwenkbar ist. In der gegenwärtig bevorzugten Lösung wird jedoch als Bremsmasse eine verlustbehaftet fließfähige Flüssigkeits- und/oder Teilefüllung verwendet, die durch das Abwälzen des Reinigungskörpers in diesem dauernd umgeschichtet wird. Bei praktischen Erprobungsversuchen hat sich eine Füllung aus Sand und Wasser als wirksam erwiesen. Durch die Art und die Menge der Bremsmasse läßt sich der Bewegungsablauf des Reinigungskörpers in weiten Grenzen beeinflussen.
  • Mit Hilfe einer solchen Flüssigkeits- und/oder Teilefüllung läßt sich auch das Gewicht des Reinigungskörpers an die Flüssigkeitshöhe über der Kanalsohle anpassen. Die Abmessungen und das Gewicht des Reinigungskörpers werden in Anpassung an die Höhe des Flüssigkeitsspiegels über der Kanalsohle derart gewählt, daß er unter seinem Eigengewicht, vermindert um seinen Auftrieb, mit für seine Abwälzbewegung unter am Antrieb der strömenden Flüssigkeit hinreichender Reibung auf der Kanalsohle aufliegt. Zweckmäßig wird der Reinigungskörper so groß gewählt, daß er in die strömende Flüssigkeit nur teilweise eintaucht. Ein solcher Reinigungskörper kann auch derartige Abmessungen und ein derartiges Gewicht haben, daß das aus seinem Gesamtgewicht und seinem Gesamtvolumen gebildete spezifische Gewicht etwa gleich oder kleiner als das der Flüssigkeit im Kanal ist, so daß der Reinigungskörper bei einem höheren als dem normalen Flüssigkeitsstand im Kanal (z.B. nach starken Regenfällen) aufschwimmen und von der Flüssigkeit verhältnismäßig schnell abtransportiert werden kann und dadurch für solche Fälle ein übermäßiges Zurückstauen der Flüssigkeit an dem Reinigungskörper vermieden ist.
  • Ein solches Verfahren zur Kanalreinigung hat den wesentlichen Vorteil, daß mit verhältnismäßig geringem Aufwand vorhandene Ablagerungen auf der Kanalsohle beseitigt oder die Bildung von Ablagerungen schon im Ansatz gestört und dadurch im Ergebnis vollständig vermieden werden können. Außerdem läßt sich dieses Verfahren auch bei verhältnismäßig geringen Strömungsgeschwindigkeiten der Flüssigkeit im Kanal und bei verhältnismäßig geringem Gefälle der Kanalsohle wirksam durchführen, so daß entsprechende Pumpwerke oder Staustufen entfallen können, welche bei Abwasserkanälen in Gegenden geringen Bodengefälles zur Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit des Abwassers und dadurch zur Reduzierung von Ablagerungen gebräuchlich sind.
  • Das bekannte Verfahren hat sich bei der praktischen Erprobung in teilweise erheblich verschmutzten Abwasserkanälen als vorteilhaft und wirksam herausgestellt. Bei dieser Erprobung wurden unter anderem glatte Stahlhohlkugeln mit einer Füllung aus Sand und Wasser verwendet. Es wurde jedoch des öfteren beobachtet, daß die Reiniggungskugel auch ohne große Hindernisse auf der verschmutzten Kanalsohle liegenbleiben kann und dann nicht mehr von der strömenden Flüssigkeit abgeführt wird. Bei eingehenden Untersuchungen durch den Erfinder hat sich herausgestellt, daß die aus irgendeinem Grund kurz liegengebliebene Reinigungskugel kräftig von der Flüssigkeit umspült wird und dabei vor der Kugel und seitlich von der Kugel Material weggespült wird, welches zum Teil stromab der Kugel unter der Nachlaufströmung, welche stromab der Kugel aufgrund des von ihr gebildeten Strömungshindernisses induziert wird, in der Abwälzbahn der Kugel angehäuft wird. Diese Materialanhäufung verhinderte das weitere Abwälzen der Kugel unter dem Antrieb der strömenden Flüssigkeit, so daß eine Selbstblockierung der Kugel entstand.
  • Die Erfindung ist eine Weiterentwicklung des oben umrissenen Verfahrens und der von der prinzipiellen Gestaltung her oben beschriebenen Vorrichtung zum Reinigen von Flüssigkeit führenden Kanälen. Durch die Erfindung werden die Vorteile des bekannten Verfahrens und der bekannten Vorrichtung ebenfalls erzielt. Durch die Erfindung wird darüberhinaus jedoch erreicht, daß die vorstehend erläuterte Selbstblockierung des Reinigungskörpers durch stromab desselben angehäufte Verunreinigungen vermieden ist.
  • Gemäß der Erfindung wird bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Art vorgeschlagen, daß durch die_Gestaltung des Reinigungskörpers eine unsymmetrische seitliche Umströmung desselben und dadurch eine aus der Abwälzbahn des Reinigungskörpers abgelenkte Nachlaufströmung stromab des Reinigungskörpers erzeugt werden, so daß stromab des Reinigungskörpers in seiner Abwälzbahn abgelagerte Verunreinigungen und in der den Reinigungskanal passierenden Strömung stromab des Reinigungskörpers geschwemmte Verunreinigungen aus der Abwälzbahn des Reinigungskörpers weggespült werden.
  • Die Erfindung baut auf der Erkenntnis auf, daß die erwähnte mögliche Selbstblockierung des Reinigungskörpers im verschmutzten Kanal auf der symmetrischen Umströmung des Reinigungskörpers beruht und daher vermieden werden kann, wenn die Oberfläche des Reinigungskörpers so gestaltet wird, daß die Umströmung des Reinigungskörpers möglichst bei allen Positionen, die er im Kanal einnehmen kann, unsymmetrisch wird. Dadurch werden auch die Nachlaufströmung und damit eventuelle Schmutzablagerungen nicht mehr symmetrisch, so daß in der Umströmung des Reinigungskörpers mitgeführte Verunreinigungen nicht unmittelbar hinter dem aus irgendeinem Grund kurz liegengebliebenen Reinigungskörper in dessen Abwälzbahn zunehmend angehäuft werden können oder dort vorhandene Ablagerungen, die möglicherweise die Ursache für das Liegenbleiben des Reinigungskörpers waren, in der vom Reinigungskörper induzierten Strömung weggespült werden, so daß sich dann der Reinigungskörper unter dem Angriff der strömenden Flüssigkeit wieder in Bewegung setzen kann.
  • Mit der unsymmetrischen Umströmung des Reinigungskörpers wird überdies erreicht, daß die Schubkraft der Flüssigkeit nicht mehr in einer Symmetrieebene des Reinigungskörpers angreift, so daß dem Reinigungskörper unter dem Angriff der strömenden Flüssigkeit zusätzliche unregelmäßige Drehbewegungen aufgezwungen werden und er gegebenenfalls vor größeren Schmutzanhäufungen sich wegdrehen und diesen dadurch ausweichen kann. Gemäß der Erfindung können beide dieser Vorgänge - die Erzeugung einer aus der Abwälzbahn des Reinigungskörpers abgelenkten Nachlaufströmung und die Induzierung von der reinen Abwälzbewegung des Reinigungskörpers überlagerten Drehbewegungen desselben durch eine unsymmetrische Umströmung des Reinigungskörpers - einzeln oder gemeinsam dazu beitragen, die mögliche Selbstblockierung des Reinigungskörpers zu verhindern.
  • Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vorgeschlagen, bei einem Reinigungskörper, welcher als unter seinem Gewicht auf der Kanalsohle aufliegender hohler Wälzkörper gestaltet ist, der unter dem Angriff der strömenden Flüssigkeit an der Kanalsohle entlang wenigstens eines Abwälzmeridians seiner Außenoberfläche abwälzbar ist, welche von der den Abwälzmeridian enthaltenden Meridianebene des Reinigungskörpers in zwei Oberflächenteile unterteilt wird, und in dessen Hohlraum eine in diesem unter Verzögerung der Abwälzbewegung verlagerbare Bremsmasse angeordnet ist, die beiden Oberflächenteile der Außenoberfläche des Reinigungskörpers wenigstens unter den Bedingungen, unter denen der Reinigungskörper auf der Kanalsohle aufliegt, in Bezug auf die Meridianebene unsymmetrisch zu gestalten, so daß die beiden von dem Reinigungskörper beidseitig desselben induzierten Teilströmungen entsprechend unsymmetrisch ausgebildet sind.
  • Unter "Abwälzmeridian" wird dabei, wie weiter oben bereits angesprochen, eine geschlossene Außenumrißlinie des Reinigungskörpers verstanden, entlang welcher er abgewälzt werden kann. Entsprechend wird unter "Meridianebene" eine Querschnittsebene des Reinigungskörpers verstanden, welche den Abwälzmeridian enthält. In den meisten Fällen ist es zweckmäßig, den Reinigungskörper als derartigen Wälzkörper zu gestalten, daß er mehrere solcher Abwälzmeridiane enthält und daher sich in mehreren oder allen Richtungen abwälzen kann, wie dies z.B. bei einer Kugel der Fall ist.
  • In diesem Fall gilt die erfindungsgemäße unsymmetrische Gestaltung der Außenoberfläche des Reinigungskörpers vorzugsweise für sämtliche dieser möglichen Abwälzmeridiane.
  • Unter "Außenoberfläche" des Reinigungskörpers werden diejenigen Außenflächen desselben verstanden, die bei der Abwälzbewegung des Reinigungskörpers auf der Kanalsohle in die Flüssigkeit eintauchen und daher zur Ausbildung der unsymmetrischen Umlenkströmung für die den Reinigunskörper passierende Flüssigkeit beitragen. Beispielsweise kann die Außenoberfläche des Reinigungskörpers aus ebenen und/oder gewölbten Flächenteilen zusammengesetzt sein, so daß eine entsprechend der Erfindung unsymmetrische Gesamtaußenoberfläche des Reinigungskörpers entsteht. Es können auch entsprechend ausgebildete und über die Gesamtaußenoberfläche des Reinigungskörpers hin verteilte Vorsprünge und Vertiefungen vorgesehen sein. Dabei ist jedoch stets zusätzlich zu beachten, daß der Reinigungskörper einen weitgehend runden Außenumriß hat, welcher sein Abwälzen unter dem Angriff der strömenden Flüssigkeit gewährleistet.
  • Der im Sinne der Erfindung unsymmetrische Verlauf der Außenoberfläche des Reinigungskörpers muß spätestens unter solchen Bedingungen entstehen, unter denen der Reinigungskörper auf der Kanalsohle aufliegt. Der Reinigungskörper kann insoweit auch verformbar sein und seine im Sinne der Erfindung unsymmetrische Gestalt erst dann erhalten, wenn er unter seinem Eigengewicht, vermindert um den Auftrieb in der Flüssigkeit, und unter dem auf ihn einwirkenden Strömungsdruck auf der Kanalsohle aufliegt und dabei verformt wird.
  • Ein unter den Arbeitsbedingungen in seiner Gesamtgestalt unverformbarer Reinigungskörper wird gegenwärtig jedoch bevorzugt. Außerdem wird es gegenwärtig vorgezogen, den Reinigungskörper möglichst weitgehend der Form einer Kugel anzunähern, d.i. die Einhüllende des Außenumrisses des Reinigungskörpers als Kugelfläche zu gestalten.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Außenoberfläche des Reinigungskörpers aus miteinander abwechselnden Rippen und Rinnen gebildet, wobei ihr im Sinne der Erfindung unsymmetrischer Verlauf dadurch erhalten wird, daß die Rippen und Rinnen an der einen Seite der Meridianebene in Bezug auf diese unsymmetrisch zu den Rippen und Rinnen auf der anderen Seite der Meridianebene verlaufen.
  • Durch die erfindungsgemäß bevorzugte Gestaltung der Außenoberfläche des Reinigungskörpers aus miteinander abwechselnden Rinnen und Rippen wird der zusätzliche . Vorteil eines erhöhten Vortriebs des Reinigungskörpers unter dem Angriff der strömenden Flüssigkeit erzielt. Hierbei wirken die Rippen ähnlich wie die Schaufeln einer Turbine, wobei durch ihren unsymmetrischen Verlauf die resultierende Antriebskraft dauernde Richtungswechsel erfährt. Eine derartige Erhöhung der Vortriebskraft des Reinigungskörpers kann ebenfalls wesentlich dazu beitragen, ein Liegenbleiben des Reinigungskörpers im Kanal zu vermeiden.
  • Diese Erhöhung der Vortriebskraft kann noch durch besondere Gestaltung der Rippen begünstigt werden, insbesondere dadurch, daß die Rippen wenigstens an einer ihrer Seitenflanken unterschnitten in den Boden der jeweils benachbarten Rinne einlaufen, d.i. zwischen dieser Seitenflanke und dem Rinnenboden einen spitzen Winkel von weniger als 90° einschließen. Dabei ist es vorteilhaft, die Rippen über die Außenfläche des Reinigungskörpers hin in Bögen verlaufen zu lassen und die Unterschneidung wenigstens an der Innenseite der Rippenbögen auszubilden.
  • Die Rippenbreite ist vorzugsweise größer als die Rippenbreite, damit eine möglichst gute Leitwirkung für die in den Rinnen an den Rippen entlangführenden Strömungen entsteht. Falls durch einen verhältnismäßig großen Abstand der Rippen voneinander die Abwälzbewegunq des Reinigungskörpers zu holprig wird, kann man auf den Rinnenböden zwischen den Rippen kleine Vorsprünge ausbilden, welche diesen Abstand teilweise überbrücken.
  • Insbesondere bei einem insgesamt als Kugel ausgebildeten Reinigungskörper hat es sich bei einer praktischen Erprobung als vorteilhaft herausgestellt, die Rinnen und Rippen in gleichmäßigem Muster über die Außenoberfläche des Reinigungskörpers hin zu verteilen und vorzugsweise zwischen zwei diametral zum Reinigungskörper gegenüberliegenden Polbereichen der Außenoberfläche durchgehend verlaufen zu lassen, insbesondere zwischen den Polbereichen mit wenigstens annähernd Z- oder S-förmigem Verlauf so zu gestalten, daß sie die auf die Pole der Polbereiche bezogene Äquatorlinie im Bereich des Wendepunktes zwischen ihren S-Bögen kreuzen. Von dem Begriff "S-förmig" bzw. "Z-förmig" soll auch das Spiegelbild eines S bzw. Z umfaßt werden. Jenachdem, ob der Verlauf der Rippen und Rinnen dem des Buchstaben S oder dessen Spiegelbild angenähert ist, wird der Abwälzbewegung des angeströmten Reinigungskörpers bei einer bestimmten Position des Reinigungskörpers eine zusätzliche Drehbewegung im Uhrzeigersinn oder entgegengesetzt dazu überlagert. Dieses Merkmal kann zur Steigerung der Wirksamkeit der Kanalreinigung beispielsweise dadurch ausgenutzt werden, daß in den Kanal nacheinander zwei Reinigungskörper eingebracht werden, deren Rippen- und Rinnenverlauf spiegelbildlich ist. Dadurch werden den beiden Reinigungskörpern voneinander abweichende Bahnen entlang der Kanalsohle aufgegeben, so daß deren Reinigung über die Kanalbreite hin gleichmäßiger wird. Dieses Verfahren kann dadurch verfeinert werden, daß entsprechend viele Reinigungskörper unterschiedlicher Gestaltung durch den Kanal geschickt werden. Eine andere mögliche Gestalt der Rippen ist die eines Fragezeichens.
  • Die unsymmetrische Gestaltung der Außenoberfläche des Reinigungskörpers kann auch durch entsprechende Abflachungen der Außenoberfläche und/oder Ausbildung von Mulden in dieser erreicht werden, wobei es zur Erzielung einer möglichst glatten Abwälzbewegung des Reinigungskörpers zweckmäßig sein kann, über solchen Abflachungen oder Mulden einen Überrollbügel auszubilden. Ein solcher Überrollbügel über einer Mulde kann außerdem zur Ausbildung eines Griffbügels zweckmäßig sein, der als Handgriff oder als Aufhängebügel für einen Kranhaken dient, so daß der Reinigungskörper mittels eines Krans durch einen Schacht in den unterirdischen Abwasserkanal abgesenkt werden kann.
  • Im erfindungsgemäßen Sinn "unsymmetrische" Reinigungskörper haben sich in der praktischen Erprobung gut bewährt. Der oben beschriebene Selbstblockierungseffekt wurde nicht mehr beobachtet. Bei diesen Versuchen wurde als Bremsfüllung ein Gemisch aus Sand und Wasser verwendet.
  • Bei einer aus Sand und Wasser bestehenden Bremsfüllung kann sich jedoch der Sand nach längerem Stilliegen des Reinigungskörpers in ihm absetzen und verfestigen, so daß er die Fähigkeit verliert, sich zur Abbremsung der Abwälzgeschwindigkeit des Reinigungskörpers in diesem umzuschichten. Wenn dies geschieht, besteht die Gefahr, daß sich der Reinigungskörper nicht mehr unter dem Angriff der strömenden Flüssigkeit von selbst in Bewegung setzt, weil der verfestigte Sand für den Reinigungskörper eine stabile Schwerpunktslage entstehen läßt, für deren Überwindung die Antriebskraft der strömenden Flüssigkeit nicht mehr ausreicht. Diese Gefahr besteht besonders, wenn der Sandanteil groß ist, was andererseits für eine möglichst geringe Abwälzgeschwindigkeit zur Erzielung einer möglichst starken Umströmung des Reinigungskörpers erwünscht ist. Zu einem längeren Stilliegen des Reinigungskörpers kann es aber beispielsweise auch bei einer im obigen Sinne unsymmetrischen Gestaltung desselben dann kommen, wenn er im verschmutzten Kanal an einer Schmutzanhäufung zunächst angehalten wird und diese erst nach und nach durch die Nachlaufströmung hinter dem Reinigungskörper weggespült wird.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird daher vorgeschlagen, daß als Bremsmasse ausschließlich eine Bremsflüssigkeit dient und daß an dem Reinigungskörper in dessen Hohlraum eine wenigstens über dessen Umfangsfläche hin verteilt angeordnete, die Umschichtung der Bremsflüssigkeit bei der Abwälzbewegung des Reinigungskörpers verzögernde Drosselstruktur mit einer Mehrzahl von Drosselöffnungen festgelegt ist.
  • Bei der Abwälzbewegung des Reinigungskörpers ist die ihn nur teilweise ausfüllende Bremsflüssigkeit bestrebt, sich dauernd derart umzuschichten, daß ihr Flüssigkeitsspiegel horizontal bleibt. Die hierzu erforderlichen Flüssigkeitsströmungen werden jedoch in der Drosselstruktur gedrosselt, so daß ein Teil der Bremsflüssigkeit an der einen Seite der quer zur Abwälzbahn verlaufenden Mittelebene des Reinigungskörpers von der Drosselstruktur angehoben wird, während ein Teil der Bremsflüssigkeit an der anderen Seite dieser Mittelebene abgesenkt wird. Dadurch wird der Schwerpunkt der Bremsflüssigkeitsfüllung aus dieser Mittelebene verlagert, so daß ein der Abwälzbewegung entgegenwirkendes Bremsmoment entsteht, durch welches die Abwälzgeschwindigkeit des Reinigungskörpers entsprechend verzögert wird. Es kann somit je nach Art und Menge der verwendeten Bremsflüssigkeit eine geringe und dabei gleichmäßige Abwälzgeschwindigkeit erzielt werden. Da das Umschichten der Bremsflüssigkeit in der Drosselstruktur zwar verzögert, aufgrund der Drosselöffnungen jedoch nicht verhindert wird, verschwindet im übrigen das vorstehend erwähnte Bremsmoment bei längerem Stilliegen des Reinigungskörpers, weil dadurch sich die Flüssigkeit symmetrisch im tiefsten Teil des Reinigungskörpers ansammeln kann und daher die Wirkungslinie der resultierenden Schwerkraft des Reinigungskörpers durch seine Abstützstelle an der Kanalsohle verläuft. Hierdurch und durch die flüssige Konsistenz der Bremsfüllung ist das erneute Anrollen des Reinigungskörpers nach einem Stillstand unter dem Angriff der strömenden Flüssigkeit begünstigt. Erst kurz nach dem Anrollen baut sich das Abbremsmoment neu auf.
  • Ersichtlich läßt sich durch entsprechende Bemessung der Durchflußquerschnitte der Drosselöffnungen in Anpassung an die Zähigkeit der Bremsflüssigkeit, und durch die Menge der Bremsflüssigkeit in dem Hohlraum des Reinigungskörpers dessen Abbremsgeschwindigkeit bis auf sehr kleine gleichmäßige Werte herabsetzen, so daß der Geschwindigkeitsunterschied zwischen dem sich längs der Kanalsohle bewegenden Reinigungskörper und der strömenden Flüssigkeit groß ist und daher eine kräftige Umspülung des Reinigungskörpers zustande kommt. Wenngleich es möglich ist, die erfindungsgemäße Abbremseinrichtung auch für Reinigungskörper anzuwenden, deren Oberfläche symmetrisch, beispielsweise als glatte Kugeloberfläche gestaltet ist, so daß auch die vom Reinigungskörper hervorgerufene beidseitige Umströmung desselben symmetrisch ist, wird die Abbremseinrichtung bevorzugt im Zusammenhang mit dem oben beschriebenen Reinigungskörper mit unsymmetrischer Oberfläche angewendet.
  • Bevorzugt sind durch die Drosselstruktur eine Mehrzahl von über die Umfangsfläche des Hohlraumes hin verteilten Kammern ausgebildet, die über die Drosselöffnungen in ihren gemeinsamen Wänden miteinander in Verbindung stehen, so daß bei der Abwälzbewegung des Reinigungskörpers ein Uberfließen der Bremsflüssigkeit aus der einen in die andere Kammer durch die Drosselöffnungen hindurch gedrosselt wird.
  • Die Drosselöffnungen sollem im obigen Sinne derart verteilt angeordnet und gestaltet sein, daß der Flüssigkeitsspiegel der Bremsflüssigkeit in sämtlichen Kammern nach einer mehr oder weniger großen Zeitspanne seit dem Stillstand des Reinigungskörpers im wesentlichen in allen möglichen Lagen desselben auf gleiches Niveau gelangt. Bevorzugt sind daher die Drosselöffnungen wenigstens zum größten Teil unmittelbar nahe der den Hohlraum umgrenzenden Innenoberfläche des Reinigungskörpers angeordnet. Dies läßt sich in einer bevorzugten Lösung in einfacher Weise dadurch erreichen, daß die Kammern zwischen den Hohlraum des Reinigungskörpers diametral durchlaufenden Scheiben ausgebildet sind und wenigstens ein Teil der Drosselöffnungen in Form von Spalten zwischen dem Außenrand der Scheiben und der Innenoberfläche des Reinigungskörpers ausgebildet ist.
  • Die erfindungsgemäß zu Ausbildung der Kammern erforderlichen Einbauten im Hohlraum des Reinigungskörpers sind vorzugsweise derart ausgebildet, daß ihr Gesamtschwerpunkt mit dem Zentrum des Reinigungskörpers zusammenfällt. Diese Einbauten sollen daher vorzugsweise in räumlicher Rotationssymmetrie zum Zentrum des Reinigungskörpers ausgebildet sein.
  • Die Drosselstruktur kann auch als poröse Materialfüllung ausgebildet sein, die z.B. aus einer Materialpackung aus in den Hohlraum gefüllte und in diesem zusammengepreßte Kugeln, Späne, Streckmetallstücke, Drahtknäuel oder dergleichen mehr besteht, so daß zwischen den Materialstücken je nach ihrer Packungsdichte größere oder kleinere Durchströmöffnungen oder Durchströmkanäle vorhanden sind, von welchen die Drosselöffnungen gebildet sind. Durch Änderung der Packungsdichte lassen sich der Drosselwiderstand gegen das freie Umschichten der Bremsflüssigkeit und somit die Abbremswirkung für das Abbremsen der Abwälzgeschwindigkeit einstellen. Die Materialfüllung kann auch z.B. ein Sinterkörper oder ein offenporiges hartes Schaummaterial sein, dessen Porenhohlräume miteinander in für die Bremsflüssigkeit durchlässiger Verbindung stehen. Eine solche poröse Materialfüllung kann auch zusätzlich zu den oben beschriebenen Kammern vorhanden sein.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand von beispielhaften Ausführungsformen eines Reinigungskörpers, der insgesamt als Kugel ausgebildet ist, zusätzlich erläutert. In der Zeichnung zeigt:
    • Fig. 1 den Reinigungskörper im Schnitt bei seinem Abwälzen auf der Kanalsohle eines Abwasserkanals,
    • Fig. 2 eine Außenansicht des Reinigungskörpers aus Fig. 1,
    • Fig. 3 die Draufsicht des Reinigungskörpers aus Fig. 2, und
    • Fig. 4 und 5 zwei andere Ausführungsformen im Schnitt.
  • Wie aus Fig. 1 ersichtlich, taucht der insgesamt als Kugel ausgebildete Reinigungskörper 1 im Betrieb nur teilweise in die im Kanal strömende Flüssigkeit 3 ein und liegt unter seinem Eigengewicht, vermindert durch den Auftrieb aufgrund der von ihm verdrängten Flüssigkeit, auf der Kanalsohle 2 auf. Der Reinigungskörper' 1 ist hohl. Sein Hohlraum ist zum Teil mit einer in ihm verlagerbaren Bremsmasse 9 ausgefüllt, die beispielsweise aus einem Gemisch aus Sand und Wasser besteht. Der Reinigungskörper 1 wird somit unter dem Antrieb der in Richtung des Pfeils strömenden Flüssigkeit 3 auf der Kanalsohle 2 abgewälzt, wobei seine Abwälzbewegung durch die dabei dauernd stattfindende Umschichtung der Bremsmasse 9 gegenüber der mittleren Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit im Kanal verzögert wird, so daß der Reinigungskörper einen Strömungswiderstand bildet und dadurch eine ihn beidseitig passierende Umlenkströmung höherer Geschwindigkeit als der mittleren Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit im Kanal erzwingt. Dadurch wird der Reinigungskörper 1 kräftig umspült, wodurch als mehr oder weniger dicke Schmutzschicht 4 auf der Kanalsohle 2 vorhandene Ablagerungen vor und seitlich des Reinigungskörpers und in der von ihm induzierten Nachlaufströmung stromab des Reinigungskörpers aufgeschwemmt und weggespült werden.
  • Der Reinigungskörper 1 aus Fig. 1 ist gebildet aus einer glatten Hohlkugel mit auf deren Außenfläche verteilt angeordneten Rippen 21, beispielsweise in Form aufgeschweißter, an den Enden wasserdicht verschlossener Rohre, so daß zwischen den Rippen 21 Rinnen 10 gebildet sind, deren Rinnenbreite um ein Mehrfaches größer als die Breite der Rippen 21 sein kann. Die Rinnen 10 und Rippen 21 erstrecken sich über die gesamte Außenfläche des Reinigungskörpers 1 mit einem derartigen Verlauf, daß die an ihnen ausgebildete, den Reinigungskörper passierende Strömung an dessen einen Seite im wesentlichen in allen Lagen des Reinigungskörpers 1 unterschiedlich zu der Strömung an der anderen Seite des Reinigungskörpers verläuft. Durch diese unsymmetrische Umströmung des Reinigungskörpers wird erreicht, daß die stromab des Reinigun.gskörpers,induzierte Nachlaufströmung aus der aktuellen Abwälzbahn des Reinigungskörpers abgelenkt wird. Dadurch wird eine Anhäufung der in der Umlenkströmung den Reinigungskörper passierenden Verunreinigungen unmittelbar hinter dem Reinigungskörper vermieden, so daß sein Abwälzen auf der Kanalsohle 2 nicht durch solche Anhäufungen blockiert wird. Durch die Ausbildung der zur vertikalen, parallel zur aktuellen Abwälzbahn des Reinigungskörpers 1 verlaufenden Mittelebene desselben, die seinen Schwerpunkt enthält, unsymmetrischen Umströmung des Reinigungskörpers greift außerdem die resultierende Antriebskraft der Flüssigkeit im allgemeinen nicht in dieser Mittelebene an, so daß der Reinigungskörper 1 ein Drehmoment erfährt, durch welches der Abwälzbewegung des Reinigungskörpers eine Drehbewegung um eine vertikale Achse überlagert wird. Dadurch ist die-Abwälzbewegung des Reinigungskörpers nicht mehr geradlinig, sondern er führt auch meist unregelmäßige seitliche Bewegungen aus, was ebenfalls dazu beiträgt, eine Selbstblockierung des Reinigungskörpers.durch unter seiner Einwirkung hinter ihn geschwemmte Verunreinigungen zu vermeiden.
  • Durch die Rippen 21 wird außerdem der Vortrieb des Reinigungskörpers 1 unter dem Angriff der strömenden Flüssigkeit 3 beträchtlich erhöht, so daß er auch von daher größere Anhäufungen von Schmutzablagerungen überwinden oder diesen ausweichen kann. Die Erhöhung des Vortriebs kann dadurch begünstigt werden, daß die Seitenflanken 11 der Rippen 21 mit einer Unterschneidung in die Bodenfläche der benachbarten Rinne 10 einlaufen, so daß in dem Winkel zwischen den Seitenflanken 11 der Rippen 21 und der Bodenfläche der Vertiefungen 10 ein erhöhter Staudruck auftritt, durch welchen die Schubkraft entsprechend erhöht wird.
  • Ein Beispiel eines Verteilungsmusters für die Rippen und Rinnen auf der Außenfläche des Reinigungskörpers 1, welches sich in der praktischen Erprobung bereits bewährt hat, ist aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich. Die Rippen und Rinnen sind über die gesamte Außenoberfläche des Reinigungskörpers hin verteilt, wenngleich nur einige Rippen und Rinnen eingezeichnet sind. Die Rippen 21 verlaufen zwischen zwei diametral des kugelförmigen Reinigungskörpers 1 gegenüberliegenden Polbereichen 13, 14 durchgehend in wenigstens annähernd S-förmiger Gestalt, so daß ihre Wendepunkte 16 zwischen ihren S-Bögen auf einer gemeinsamen Kreislinie liegen, welche in Bezug auf die Pole der Polbereiche 13, 14 die Äquatorlinie 15 darstellt. In einer erfolgreich erprobten Ausführungsform betrug der Winkel 'x , den die Rippen 21 an ihrem Wendepunkt 16 mit der Äquatorlinie 15 einschließen, 45°. Der Teilungsabstand a der Rippen 21, gemessen entlang der Äquatorlinie 15 betrug 1/12 bis 1/16 des Kugelumfangs. Die Rippenbreite d war wesentlich kleiner als die Rinnenbreite r.
  • Die Rippen 21 endeten an den Polbereichen 13, 14 derart, daß der Winkel ß zwischen der Verlängerung ihrer Enden und der Meridianebene M, welche senkrecht zu der die Äquatorlinie 15 enthaltenden Äquatorebene durch den Kugelmittelpunkt und die Pole der Polbereiche 13, 14 verläuft, im Bereich von 45 bis 60° lag. An den Polbereichen 13, 14, deren Durchmesser C etwa 0,3 D war, endete jede zweite Rippe 21 in geringerem Abstand vom Pol des Polbereichs als die anderen Rippen, so daß die Rinnen 10 an den Polbereichen 13, 14 stirnseitig offen waren. Durch eine solche Gestaltung kann sich unter der Führungswirkung der Rippen 21 und Rinnen 10 eine verhältnismäßig glatte Strömung ausbilden. Der Reinigungskörper hatte bei der aktuellen Erprobung einen Durchmesser D von 500 mm.
  • Die Rippen 21 und damit die Rinnen 10 sind in gleichmäßigem Muster über die Kugelfläche 17 hin verteilt. Die Scheitel der Rippen 21 liegen auf einer gemeinsamen Kugelfläche 18, die konzentrisch zur Kugelfläche 17 verläuft. An den beiden Polbereichen 13, 14 ist jeweils eine Mulde 19 ausgebildet, die von einer der Rippen 21 in Form eines überrollbügels 20 überlaufen wird, so daß die Mulde 19 von dem Reinigungskörper überrollt werden kann. Zu demselben Zweck können einige der Rippen 21 über den Rand der Mulde 19 hinausragen, wie dies in Fig. 1 und 2 der Zeichnung angedeutet ist. Die Mulden 19 und die Überrollbügel 20 dienen im Ausführungsbeispiel als Griff zum Anheben und Absenken des Reinigungskörpers an einem Kran oder als Handgriff.
  • Damit die Bremsfüllung im Reinigungskörper in Anpassung an den aktuellen Flüssigkeitsstand im Kanal und die Strömungsbedingungen verkleinert oder vergrößert werden kann, sind vorzugsweise zwei verschließbare Füllstutzen 22 vorgesehen, welche diametral gegenüberliegend zwischen zwei Rippen 21 angeordnet sind und nicht über die äußere Kugelfläche 18 hinausstehen, so daß sie ohne ein Hindernis zu bilden überrollt werden können.
  • Wenn man für die Ansicht in Fig. 2 annimmt, daß der Reinigungskörper mit seiner untersten Stelle auf der Kanalsohle aufliegt und die Strömungsrichtung der Flüssigkeit im Kanal senkrecht zur Zeichenebene verläuft, rollt er sich entlang des Abwälzmeridians 5 der äußeren Kugelfläche 18 ab, wobei die den Abwälzmeridian 5 enthaltende Meridianebene M vertikal verläuft. Durch die Meridianebene M wird die Außenoberfläche 6 des Reinigungskörpers in zwei Oberflächenteil 7 und 8 unterteilt. Es ist aus Fig. 2 ohne weiteres ersichtlich, daß der Verlauf der Rippen 21 und Rinnen 10 auf dem einen Oberflächenteil 7 zu dem Verlauf der Rippen und Rinnen auf dem anderen Oberflächenteil 8,unsymmetrisch in Bezug auf die Meridianebene M ist. Unter der Leitwirkung der Rippen 21 und der Rinnen 10 wird somit an dem einen Oberflächenteil 7 eine Strömung erzeugt, welche entsprechend unsymmetrisch zu der Strömung ist, welche an dem anderen Oberflächenteil 8 erzeugt wird.
  • Aus den Fig. 2 und 3 ist weiter ersichtlich, daß dieser unsymmetrische Verlauf der Rippen und Rinnen im wesentlichen für alle möglichen Abwälzmeridiane gilt, entlang denen sich die Reinigungskugel im aktuellen Fall abwälzt.
  • Die aus an den Enden verschweißten Rohren gebildeten Rippen 21 sind mit der die Böden der Rinnen 10 bildenden Kugel, welche als Stahlkugel ausgebildet ist, entlang von durchgehenden Schweißnähten oder von Schweißpunkten verschweißt. Um die im Zusammenhang mit Fig. 1 erläuterte Unterschneidung zur Erhöhung der Vortriebskraft gleichwohl zu erzielen, verlaufen die Schweißnähte nur an den Außenseiten der S-Bögen der Rippen 21, so daß diese die Unterschneidung im wesentlichen nur an den Innenseiten 12 der Bögen bilden.
  • Der Reinigungskörper aus den Fig. 4 und 5 unterscheidet sich von dem aus Fig. 1 durch die Abbremseinrichtung in seinem Hohlraum.
  • Bei der Ausführungsform in Fig. 4 sind im Hohlraum 30 des Reinigungskörpers 1 drei den Hohlraum 30 diametral durchlaufende, einander senkrecht kreuzende Scheiben 38 angeordnet, so daß von ihnen der Hohlraum 30 in acht Kammern 32, 33, 34 unterteilt ist, die radialsymmetrisch zum Kugelmittelpunkt verlaufen. Die kreisförmigen Scheiben 38 haben einen etwas kleineren Durchmesser als die Innenoberfläche 37 des Reinigungskörpers 1, so daß zwischen dem Außenrand 39 und der Innenoberfläche 37 ein Spalt 35 verbleibt. In dieser Lage sind die Scheiben 38 über Abstandsklötze 43 an der Innenoberfläche 37 der Reinigungskugel gehalten.
  • Der Hohlraum 30 des Reinigungskörpers 1 ist außerdem teilweise mit einer Bremsflüssigkeit 31 angefüllt, die beispielsweise aus Wasser oder mehr oder weniger zähem Öl oder einem Flüssigkeitsgemisch bestehen kann. In Anpassung an die Viskosität der Bremsflüssigkeit sind die Spalte 35, über welche die einzelnen Kammern 32, 33 und 34 miteinander in Verbindung stehen, derart bemessen, daß sie als Drosselöffnungen wirken, in welchen die Strömung der aus der einen Kammer in die benachbarte Kammer überströmenden Bremsflüssigkeit wie bei einer Meßblende gebremst wird. Zusätzlich oder alternativ können auch in den Scheiben 38 selbst Drosselöffnungen vorhanden sein, wie durch die Löcher 36 beipielhaft gezeigt. Es ist auch möglich, die Scheiben 38 aus einem zur Ausbildung der Drosselöffnungen hinreichend porösem Material, z.B. einem Sintermaterial, zu gestalten.
  • Wenn daher der Reinigungskörper 1 unter dem Angriff der im Kanal strömenden Flüssigkeit, die im gezeigten Ausführungsbeispiel in Richtung des Pfeiles 45 strömt, auf der Kanalsohle 2 abgewälzt wird, dann wird die Bremsflüssigkeit 31 in denjenigen Kammern, die sich bei der Abwälzbewegung gerade aus ihrer tiefsten Lage im Hohlraum 30 des Reinigungskörpers 1 in eine höhere Lage drehen, über den normalen Flüssigkeitsspiegel der Bremsflüssigkeit hinaus angehoben, wie für die Kammer 32 in der Zeichnung gezeigt. Dadurch verlagert sich der Momentanschwerpunkt 44 der gesamten Bremsflüssigkeit 31 aus der den Mittelpunkt der Reinigungskugel und deren Abstützstelle auf der Kanalsohle 2.durchlaufenden Vertikalmittelebene 47, so daß die im Momentanschwerpunkt 44 angreifende Schwerkraftkomponente 41 mit der an der Abstützstelle der Reinigungskugel auf der Kanalsohle 2 auf ihn einwirkenden Auflagekraft 42 ein Moment erzeugt, welches der Abwälzbewegung der Reinigungskugel entgegenwirkt, so daß diese auf eine entsprechend geringere Abwälzgeschwindigkeit abgebremst wird.
  • Wenn jedoch der Reinigungskörper 1 aus seiner Abwälzbewegung heraus an einer Schmutzanhäufung 46 auf der Kanalsohle 2 angehalten wird, dann strömt ein Teil der Bremsflüssigkeit 31 aus der Kammer 32 durch die Drosselöffnungen 35, 36 allmählich in die tiefer liegende benachbarte Kammer 33, bis der Flüssigkeitsspiegel in beiden Kammern derselbe ist. Der Momentanschwerpunkt 44 verlagert sich daher in die Vertikalmittelebene 47 des Reinigungskörpers, so daß das der Abwälzbewegung des Reinigungskörpers 1 entgegenwirkende Bremsmoment verschwindet und sich der Reinigungskörper 1 unter dem Angriff der strömenden Flüssigkeit leichter wieder in Bewegung setzen kann, sobald die Schmutzanhäufung 46 teilweise oder vollständig weggespült ist. Sobald sich der Reinigungskörper 1 wieder in Bewegung gesetzt hat, wird das der Abwälzbewegung entgegenwirkende Bremsmoment wieder aufgebaut. Durch die Erfindung kann dieses Bremsmoment daher verhältnismäßig groß sein, um eine möglichst langsame Abwälzbewegung zur Erzielung einer möglichst kräftigen Umspülung des Reinigungskörpers zu erreichen, ohne daß dadurch Gefahr besteht, daß der Reinigungskörper auf der Kanalsohle 2 nach einem Stillstand dauernd liegen bleibt.
  • Bei der gezeigten Ausführungsform stehen die Kammern 32, 33 und 34 zusätzlich zu den Drosselöffnungen 35, 36 über eine verhältnismäßig große Mittelöffnung 40 in den Scheiben 38 in Verbindung. Hierdurch kann der maximale Hub der Bremsflüssigkeit bei der Abwälzbewegung des Reinigungskörpers begrenzt werden, so daß entsprechend auch das maximale Abbremsmoment_nach oben begrenzt werden kann.
  • Die Rippen 21 können aus steifem Material sein, beispielsweise aus aufgeschweißten, an den Enden wasserdicht verschlossenen Rohren bestehen. Es hat sich jedoch gezeigt, daß für solche steifen Rippen 21 ein verhältnismäßig starker Abrieb entsteht. Daher werden die Rippen 21 vorzugsweise aus elastisch nachgiebigem Material gestaltet.
  • Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 ist der gesamte Hohlraum mit einer Materialfüllung 50 in Form einer dichten Packung aus Kunststoffkugeln augefüllt, zwischen denen die Drosselöffnungen 51 ausgebildet sind. Die Kugeln können aus elastisch nachgiebigem Material sein, so daß sie durch Nachfüllen zusätzlicher Kugeln zusammengepreßt werden können, so daß die Querschnitte der Dros- selöffnungen 51 kleiner werden und dadurch die Drosselwirkung eingestellt werden kann. Der verbleibende Raum des Hohlraums 30 ist teilweise mit einer Bremsflüssigkeit 31 angefüllt. Da die Materialfüllung sich innerhalb des Reinigungskörpers 1 nicht bewegen kann, wird bei der Abwälzbewegung des Reinigungskörpers ein Teil der Bremsflüssigkeit an der bei der Abwälzbewegung nachlaufenden Seite der Vertikalebene 47 des Reinigungskörpers in der Materialfüllung angehoben und ein Teil der Bremsflüssigkeit an der vorlaufenden Seite der Mittelebene 47 abgesenkt, so daß sich ein schräg verlaufender Flüssigkeitsspiegel 52 einstellt. Daher ist ähnlich wie bei der Ausführungsform nach Fig. 4 der Momentanschwerpunkt 44 der Bremsflüssigkeit aus der Mittelebene 47 verlagert, so daß zwischen der Schwerkraftkomponente 41 der Bremsflüssigkeit und der Auflagekraft 42 ein der Abwälzbewegung entgegenwirkendes Bremsmoment erzeugt wird.
  • Die Reinigungswirkung des Reinigungskörpers kann verbessert werden, wenn seine Abwälzbahn entlang der Kanalsohle nicht geradlinig ist, weil dadurch ein breiterer Streifen auf der Kanalsohle erfaßt werden kann. Eine solche ungeradlinige Abwälzbahn kann durch eine nach Anordnung, Größe und/oder Anzahl pro Flächeneinheit unregelmäßige Verteilung der Drosselöffnungen über die Drosselstruktur hin erzielt werden, so daß sich bei der Abwälzbewegung des Reinigungskörpers die Richtung der von der Bremsflüssigkeit ausgeübten Bremskraft bzw. des von der Bremsflüssigkeit ausgeübten Bremsmomentes dauernd ändernd. Dadurch werden der Vorwärtsbewegung des Reinigungskörpers seitliche Abrollbewegungen überlagert. Beispielsweise können in der Ausführungsform nach Fig. 4 erste Abschnitte der Scheiben 38 vollständig ohne Drosselöffnungen 36 sein, während in anderen zweiten Scheibenabschnitten Drosselöffnungen 36 vorhanden sind und in dritten Scheibenabschnitten die Größe der freien Lochfläche der über die Flächeneinheit hin ausgebildeten Drosselöffnungen unterschiedlich zu der in den zweiten Scheibenabschnitten ist. Entsprechend können auch die Drosselspalte 35 an den Scheibenrändern unregelmäßig verteilt und/oder ausgebildet sein.

Claims (14)

1. Verfahren zum Reinigen von Flüssigkeit führenden, mit dieser nur teilweise gefüllten Kanälen, insbesondere Abwasserkanälen großen Querschnitts, dadurch gekennzeichnet, daß ein als Wälzkörper gestalteter, auf der Kanalsohle aufliegender Reinigungskörper unter dem Antrieb der strömenden Flüssigkeit an der Kanalsohle abgewälzt wird, so daß er von der strömenden Flüssigkeit mit geringerer Geschwindigkeit als der mittleren Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit mitgenommen wird und dadurch eine Umströmung des Reinigungskörpers erzeugt wird, durch welche Verunreinigungen von der Kanalsohle aufgespült und weggespült werden, und daß durch die Gestaltung des Reinigungskörpers eine unsymmetrische seitliche Umströmung desselben und dadurch eine aus der Abwälzbahn des Reinigungskörpers abgelenkte Nachlaufströmung stromab des Reinigungskörpers erzeugt werden, so daß stromab des Reinigungskörpers in seiner Abwälzbahn abgelagerte Verunreinigungen, und in der den Reinigungskörper passierenden Strömung stromab des Reinigungskörpers geschwemmte Verunreinigungen aus der Abwälzbahn des Reinigungskörpers weggespült werden.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem Reinigungskörper, welcher als unter seinem Gewicht auf der Kanalsohle'aufliegender hohler Wälzkörper gestaltet ist, der unter dem Angriff der strömenden Flüssigkeit an der Kanalsohle entlang wenigstens eines Abwälzmeridians seiner Außenoberfläche abwälzbar ist, welche von der den Abwälzmeridian enthaltenden Meridianebene des Reinigungskörpers in zwei Oberflächenteile unterteilt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Hohlraum des Wälzkörpers eine in diesem unter Verzögerung der Abwälzbewegung verlagerbare Bremsmasse angeordnet ist, und daß die beiden Oberflächenteile (7, 8) der Außenoberfläche (6) des Reinigungskörpers (1) wenigstens unter den Bedingungen, unter denen der Reinigungskörper (1) auf der Kanalsohle (2) aufliegt, in Bezug auf die Meridianebene (M) unsymmetrisch gestaltet sind, so daß die beiden von dem Reinigungskörper (1) beidseitig desselben induzierten Teilströmungen entsprechend unsymmetrisch ausgebildet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenoberfläche (6) des Reinigungskörpers (1) aus miteinander abwechselnden Rippen (21) und Rinnen (10) gebildet ist und der Verlauf der Rippen und Rinnen auf dem einen Oberflächenteil (7) in Bezug auf die Meridianebene (M) unsymmetrisch zu dem Verlauf der Rippen und Rinnen auf dem anderen Oberflächenteil (8) ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (21) wenigstens an einer ihrer Seitenflanken (11) unterschnitten in den Boden der jeweils benachbarten Rinne (10) einlaufen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (21) über die Außenfläche (6) des Reinigungskörpers (1) hin in Bögen verlaufen und die Unterschneidung an der Innenseite (12) der Rippenbögen ausgebildet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rinnenbreite (r) größer als die Rippenbreite (d) ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (21) und die Rinnen (10) zwischen zwei diametral zum Reinigungskörper (1) gegenüberliegenden Polbereichen (13, 14) wenigstens annähernd S-förmig durchgehend verlaufen und die auf die Pole der Polbereiche bezogene Äquatorlinie (15) der Außenoberfläche (6) des Reinigungskörpers (1) an ihrem Wendepunkt (16) zwischen ihren S-Bögen mit einem Winkel (c<) im Bereich von 45° kreuzen.
8. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (21) aus einem elastisch nachgiebigem Material bestehen.
9. Vorrichtung insbesondere nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsmasse in dem Hohlraum des Reinigungskörpers eine in diesem unter Verzögerung der Abwälzbewegung umschichtbare Bremsflüssigkeit ist, und daß an dem Reinigungskörper (1) in dessen Hohlraum (30) eine wenigstens über dessen Umfangsfläche (37) hin verteilt angeordnete, die Umschichtung der Bremsflüssigkeit bei der Abwälzbewegung des Reinigungskörpers (1) verzögernde Drosselstruktur (38, 50) mit einer Mehrzahl von Drosselöffnungen (35, 36, 51) festgelegt ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Drosselstruktur eine Mehrzahl von am Umfang des Hohlraumes (30) verteilten Kammerns (32, 33, 34) ausgebildet ist, welche über Drosselöffnungen (35, 36) miteinander in Verbindung stehen, so daß bei der Abwälzbewegung des Reinigungskörpers (1) ein Überfließen der Bremsflüssigkeit (31) aus der einen in die andere Kammer durch die Drosselöffnungen hindurch gedrosselt wird.
11. Vorrichtung nach Anspruch -10, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselöffnungen (35, 36) wenigstens meistenteils nahe der den Hohlraum (30) umgrenzenden Innenoberfläche (37) des Reinigungskörpers (1) angeordnet sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern (32, 33, 34) zwischen den Hohlraum (30) des Reinigungskörpers (1) diametral durchlaufenden Scheiben (38) ausgebildet sind und wenigstens ein Teil der Drosselöffnungen in Form von Spalten (35) zwischen dem Außenrand (39) der Scheiben (38) und der Innenoberfläche (37) des Reinigungskörpers (1) ausgebildet sind.
13. Vorrichtung nach einem der Anspruch 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselstruktur wenigstens teilweise aus einer porösen Materialfüllung (50) gebildet ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselöffnungen (35, 36) nach Größe und/oder Anzahl pro Flächeneinheit über die Drosselstruktur (38, 50) hin unregelmäßig verteilt sind.
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