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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zum Begasen einer Flüssigkeit,
insb. zum Belüften
von Wasser, mit einem elastischen Schlauch, der auf einem starren
Stützprofil
angeordnet ist, wobei der Schlauch elastisch aufweitbare Schlitze
aufweist und wobei vorgespannte Luft durch die sich aufweitenden Schlitze
in kleinen Blasen in das Wasser austreten kann.
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Bei Vorrichtung dieser Art ist das
Stützprofil häufig ein
zylindrisches Rohr. Ein Beispiel für eine derartige Vorrichtung
zeigt die
DE 37 00
038 C2 . Das Stützprofil
kann aber auch ein flach rechteckiges, kastenförmiges Profil aufweisen.
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Aufgrund seiner Elastizität dehnt
sich der Schlauch aus, wenn der Vorrichtung Druckluft zugeführt wird.
Die Schlitze öffnen
sich, und die Luft tritt in feinen Blasen aus den Schlitzen in das
umgebende Wasser aus. Wenn die Luftzufuhr gestoppt wird, schließen sich
die Schlitze wieder, und der Schlauch zieht sich zusammen. Das Schließen der
Schlitze ist erwünscht,
da so verhindert wird, dass Wasser in die Vorrichtung eindringt
und dass sich Verunreinigungen und Mikroorganismen im Belüftungssystem
festsetzen.
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Der Schlauch ist üblicherweise mit Spiel auf dem
Stützprofil
angeordnet, wobei der Durchmesser des Schlauches 3% bis 10% größer sein
kann als der Außendurchmesser
des Stützprofils,
das der Schlauch umhüllt.
Dieses Spiel ist vorteilhaft beim Aufziehen des Schlauches auf das
Stützprofil,
insb. wenn Schlauch und Stützprofil
eine große
Länge haben,
und es ist vorteilhaft im Hinblick auf ein gleichmäßiges Blasenbild
und gute Strömungsbedingungen
in der zu begasenden Flüssigkeit
für die
Luft, die durch den Raum zwischen dem Schlauch und dem Stützprofil
zu den Schlitzen geführt
wird. Ferner kann sich der Schlauch während des Betriebes weiten.
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Wegen des Spiels liegt der Schlauch
in der Ruhestellung bei abgeschalteter Luftzufuhr nicht glatt auf
dem gesamten Umfang des Stützprofils,
sondern er bildet Falten, an denen die Schlitze nicht dicht geschlossen
sind, so dass verunreinigtes Wasser eindringen kann. Zudem kann
es an den Falten zu Schäden
am Schlauch kommen. Insbesondere im Bereich der Schlitze kann der
Schlauch reißen
und muss dann ausgetauscht werden.
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Zum Begasen von Flüssigkeiten,
die aggressive Bestandteile aufweisen, verwendet man vorzugsweise
Vorrichtungen der eingangs genannten Art mit Schläuchen aus
Silikon, was ein chemisch sehr beständiger, aber wenig reißfester
Werkstoff ist. Diese Schläuche
sind für
die oben genannten Schäden
besonders anfällig.
Solche Schäden
sind insbesondere auch dort zu befürchten, wo herkömmliche Schläuche aus
EPDM verwendet werden, die nur einen geringen Anteil von sog. Weichmachern
aufweisen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Vorrichtung der eingangs genannten Art vorzuschlagen, bei der die
Faltenbildung bei abgeschalteter Luftzufuhr vermieden wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass der Querschnitt des Stützprofils eine
oder mehrere Einbuchtungen aufweist. Durch eine konkave Ausbildung
der Einbuchtung/en ist die Oberfläche des Stützprofils, auf die sich der
Schlauch im Ruhezustand legt, so vergrößert, dass sie dem weiteren
Umfang des Schlauches entspricht. Der Schlauch kann sich daher im
drucklosen Zustand glatt an den Außenumfang des Stützprofils
anlegen. Falten werden vermieden. Vorzugsweise erstreckt sich die
Einbuchtung mit gleichbleibendem Querschnitt über die gesamte Länge des
Profils, was auch im Hinblick auf dessen einfache Herstellung z.
B. durch Extrusion von Vorteil ist.
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Bei Vorrichtungen der eingangs genannten Art
mit einem Stützkörper, der
ein flaches, kastenförmiges
Profil aufweist, ist der Schlauch meist nur auf dem Umfangsabschnitt
mit Schlitzen versehen, der die nach oben weisende Fläche des
Stützprofils überdeckt.
Vorrichtungen dieser Art können
auf dem Boden des Beckens, das das zu begasende Wasser enthält, aufliegen
und auch dort befestigt sein. Es ist daher vorteilhaft, die Einbuchtung
in der nach oben weisenden Fläche
des Stützprofils
vorzusehen, da sich der Schlauch nach oben ausdehnt, wenn er mit Luft
beschickt wird. Ruf der Unterseite des Stützprofils kann der Schlauch
wegen der Befestigung in seiner Bewegungsmöglichkeit eingeschränkt sein.
Die Seitenwände
des Stützprofils
sind bei der flachen Bauweise oft zu schmal für die Anbringung der Einbuchtungen.
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Bei den oben erwähnten, häufig verwendeten Wasserbelüftern mit
einem zylindrischen Stützrohr
ist es dagegen vorteilhaft, wenn die Einbuchtung unten am Rohrumfang
angeordnet ist. Bei diesen Vorrichtungen ist der Schlauch vor allem
auf den an den Seiten der Vorrichtung liegenden Umfangsabschnitten
mit Schlitzen versehen, während
ein schmalerer Streifen im Zenit und ein breiterer Streifen unten
von Schlitzen frei ist. Diese Ausbildung der Wasserbelüfter hat
sich als vorteilhaft herausgestellt, um möglichst gleichmäßige, feine
Blasen zu erhalten. Der untere Bereich des Stützrohrumfanges ist daher frei
und besonders für
die Anbringung der Einbuchtung geeignet. Zudem sind die zylindrischen Wasserbelüfter meist
frei im Wasser schwebend angeordnet, so dass sich der Schlauch ungehindert
um den Umfang des Stützrohres
herum bewegen kann.
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Bei zylindrischen Wasserbelüftern ist
der Schlauch häufig
an den Enden durch Schellen fest geklemmt, die außen um den
Schlauch herum gelegt sind. Das Innere des Stützrohres kann zum Wasser hin
offen sein, um den Auftrieb der Vorrichtung zu verringern, während die
Luft zwischen die Außenfläche des
Stützrohres
und den Schlauch gepreßt
wird. Um bei derartigen Vorrichtungen Stützrohre verwenden zu können, die
im Umfang Einbuchtungen aufweisen, die sich über die gesamte Länge des
Stützrohres
erstrecken und die daher einfach herzustellen sind, können nach
einer vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung im Bereich der Schellen Füllstücke in die Einbuchtungen eingesetzt
sein, durch die die Außenkontur
des Stützrohres
zu einer zumindest angenäherten
Kreisform ergänzt wird,
um so eine sichere und luftdichte Befestigung mittels der Schellen zu
erzielen.
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Zur luftdichten Befestigung des Schlauches auf
das Stützrohr
mittels Schellen ist es aber auch von Vorteil, wenn das Stützrohr an
seinen Enden dem Innendurchmesser des perforierten Schlauches angepasst
wird. In diesem Fall wird erfindungsgemäß empfohlen, das Stützrohr an
seinen Enden auf einen Durchmesser aufzuweiten, der mindestens dem
Innendurchmesser des Schlauches entspricht, wobei in diesem Bereich
keine Einbuchtung vorhanden ist. Der Schlauch liegt dann im Bereich
der Befestigung dicht am Stützprofil
an, wirft also auch in diesem Bereich keine Falten. Der Schlauch
kann also ohne weiteres mit der Befestigungsschelle am Stützprofil
befestigt werden. Insbesondere in diesem Fall wird darüber hinaus
empfohlen, den Schlauch in diesem Bereich nicht zu perforieren.
Vor allem dann, wenn der Schlauch vorwiegend in dessen Längsrichtung
ausgerichtete Schlitze aufweist, die länger sind als die verwendete
Befestigungsschelle breit ist, wird eine Luftdichtigkeit der Befestigung
am ehesten dadurch erzielt, wenn der Schlauch in diesem Bereich keine
Schlitze aufweist.
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Sofern eine Vorrichtung zur Anwendung kommt,
dessen Stützprofil
keinen zylindrischen oder ovalen, sondern einen recht- oder in sonst
eckig ausgeformten Querschnitt aufweist, und kein Füllstück in der
Einbuchtung eingesetzt werden soll, ist es von Vorteil, den Bereich
der Befestigung derart aufzuweiten, dass das Stützprofil keinen Unterschnitt
mehr aufweist. Mit einer Schelle o. ä. kann der Schlauch dann an
das Stützprofil
angepresst werden, so dass eine Abdichtung an das Stützprofil
auch in dem Bereich der vor dem Aufweiten vorhandenen Einbuchtung
ermöglicht
wird.
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Bei erfindungsgemäßen Vorrichtungen mit zylindrischem
Stützprofil
hat sich eine weitere Ausführungsform
des Profils als vorteilhaft erwiesen. Üblicherweise werden solche
Wasserbelüfter
mit einer Länge
von 0,60 bis 1,20 m Länge
eingesetzt. Hierbei reicht regelmäßig aus, die Vorrichtung mit
nur einer Einbuchtung zu versehen. Insbesondere wenn aber Wasserbelüfter mit
einer größeren Länge verwendet werden
und die Belüfter
nur von einer Seite mit Luft beschickt werden, das andere Ende des
Wasserbelüfters
also frei ist, empfiehlt es sich, das Rohr an beiden Seiten mit
Einbuchtungen versehen ist, so dass es im Querschnitt katzenzungenartig
ausgebildet ist. Das freie Ende wird bei großen Längen durch eine Schelle o.ä., die etwa
am Beckenboden oder -rand befestigt ist, in Position gehalten. Hierdurch
wird den vor allem am freien Ende auftretenden Auftriebs- und Querkräften entgegengewirkt.
Zudem kann der Vorrichtung eine größere Menge Luft als bei einer
Vorrichtung mit nur einer Einbuchtung zugeführt werden.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung
werden anhand der Zeichnung erläutert,
in der ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung dargestellt ist. Es zeigen:
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1 einen
Querschnitt durch eine erste Ausführungsform der Erfindung
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2 einen
Querschnitt durch eine zweite Ausführungsform der Erfindung und
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3 einen
Querschnitt durch eine dritte Ausführungsform der Erfindung.
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In 1 ist
eine erfindungsgemäße Vorrichtung
mit einem flachen, kastenförmigen
Stützprofil 1 dargestellt,
das z. B. aus einem festen Kunststoff bestehen kann und das von
einem Schlauch 2 aus Gummi oder einem gummiähnlichen
Kunststoff umhüllt
wird. Das Stützprofil 1 hat
innen mehrere Hohlräume 3,
die durch Stege 4 voneinander getrennt sind und die zum
Transport der Luft dienen. Die Stege 4 versteifen das Stützprofil 1.
Im Inneren des Stützprofils 1 sind
ferner Vorsprünge 5 vorgesehen, durch
die Stangen z. B. aus Edelstahl oder aus glasfaserverstärktem abwasserbeständigen Kunststoff (nicht
dargestellt) aufgenommen werden können, die der zusätzlichen
Versteifung und zur Verbindung mehrerer Stützprofile 1 dienen.
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Die Vorrichtung liegt mit ihrer Unterseite 6 auf
dem Boden 7 eines mit Wasser gefüllten Behälters, Beckens oder auch natürlichen
Gewässers
auf, das belüftet
werden soll. Die Vorrichtung wird durch zusätzliche Befestigungsmittel
am Boden gehalten sein. Die Vorrichtung kann sich über eine
große
Länge in
zu dem dargestellten Querschnitt senkrechter Richtung erstrecken.
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Das Stützprofil 1 hat niedrige
Seitenwände 8 und
eine große,
nach oben weisende Fläche 9.
Der Schlauch 2 ist lediglich in dem Bereich, der die Fläche 9 überdeckt,
mit feinen Schlitzen versehen. Die Luft gelang von den Hohlräumen 3 über (nicht
dargestellte) Durchbrechungen im Stützprofil zwischen die Fläche 9 und
den Schlauch 2 und kann in feinen Blasen (bei 10 angedeutet)
aus den Schlitzen in das umgebende Wasser austreten. Durch die Luft
wird der Schlauch 2 aufgebläht, wie es in 1 dargestellt ist.
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Damit auch bei einer sehr langen
Vorrichtung (evt. mehrere Meter) ein langes Stützprofil 1 in einen langen
Schlauch 2 eingeführt
werden kann, ist der Umfang des Schlauches 2 größer als
der Außenumfang
des Stützprofils 1.
Zudem wird er durch häufiges Aufblähen geweitet.
Wichtig ist nun, dass im Stützprofil
eine Einbuchtung 11 in der Fläche 9 angeordnet ist.
Wenn die Belüftung
abgeschaltet wird, fällt
der Schlauch 2 in sich zusammen und legt sich in die Einbuchtung 11,
ohne Falten zu bilden. Der äußere Umfang
des Stützprofils 1 entspricht
somit dem Innenumfang des Schlauches 2.
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In
2 ist
eine erfindungsgemäße Vorrichtung
mit einem Stützprofil
21 in
Form eines zylindrischen Rohres, das auch als Stützrohr bezeichnet werden kann,
dargestellt. Das Stützrohr
21 besteht aus
einem steifen Kunststoff. Es wird von einem Schlauch
22 aus
Gummi oder einem gummiähnlichen
Werkstoff umhüllt.
Die Vorrichtung kann so ausgebildet sein wie die in der oben erwähnten
DE 37 00 038 C2 ,
wobei sie mit einem Ende an einem Versorgungsrohr befestigt sein
und von dort her auch mit vorgespannter Luft beschickt werden kann,
und wobei die Luft zwischen die Außenfläche des Stützrohres
21 und den
Schlauch
22 geführt
wird und wobei das Stützrohr
21 auf
dem größten Teil
seiner Länge mit
Wasser gefüllt
ist, da sein freies Ende offen ist. Die Vorrichtung kann aber auch
an beiden Enden oder in der Mitte Halterungen und/oder Anschlüsse für die Luftversorgung
aufweisen. Zumeist befindet sich die Vorrichtung auf dem größten Teil
ihrer Länge frei
schwebend im Wasser.
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Wichtig ist nun, dass das Stützrohr 21 eine Einbuchtung 23 aufweist.
Dort ist die Wandung des Stützrohrs 21 nach
innen gebogen ist. Die Einbuchtung 23 erstreckt sich über die gesamte
oder nahezu gesamte Länge
des Stützrohres 21.
Die Vorrichtung ist so im Wasser angeordnet, dass die Einbuchtung 23 nach
unten weist.
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Der Schlauch 22 ist mit
einer Vielzahl feiner Schlitze versehen, aus der die Luft in das
umgebende Wasser austreten kann. Auf einem oberen Umfangsabschnitt
A und einem unteren Umfangsabschnitt B ist der Schlauch 22 jedoch
nicht geschlitzt. In 2 ist
der Schlauch 22 im Ruhezustand dargestellt, in dem er nicht
mit Druckluft beaufschlagt wird. Der Schlauch 22 legt sich
an die Außenfläche des Stützrohres 21 an,
wobei er sich auch in die Einbuchtung 23 hineinlegt. Der
Innendurchmesser des Schlauches 22 ist größer als
der Außendurchmesser 26 des
Stützrohres 21.
Der daraus resultierende Unterschied beim Umfang wird durch die
Einbuchtung 23 kompensiert, so dass der Schlauch 22 ohne
Falten zu bilden auf dem Stützrohr 21 liegt.
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Der Schlauch
22 ist durch
Schellen an den Enden der Vorrichtung auf dem Stützrohr
21 befestigt,
wobei die Schellen den Schlauch
22 ringartig umschließen und
gegen das Stützrohr
21 pressen (nicht
dargestellt). Eine derartige Schelle ist in der
DE 37 00 038 C2 beschrieben.
Unterhalb der Schelle ist Füllstück in die
Einbuchtung
23 eingesetzt, das die Kontur des Stützrohres
21 wieder
zu einer Kreisform ergänzt,
wie es bei
24 durch die gestrichelte Linie dargestellt
ist. Auf diese Weise wird mit einfachen Mitteln eine luftdichte
Verbindung zwischen Schlauch
22 und Stützrohr
21 hergestellt.
Das Füllstück besteht
vorzugsweise aus Gummi oder einem ähnlichen Werkstoff.
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3 zeigt
eine gegenüber 2 abgewandelte Ausführungsform
der Erfindung, so dass die dortige Beschreibung hier sinngemäß gilt.
Die Ausführungsform
gemäß 3 empfiehlt sich insbesondere
dann anzuwenden, wenn das Stützrohr über eine
größere Länge verfügt und nur
an einer Seite mit der Luftzuführungsleitung
(nicht dargestellt) befestigt ist, das andere Ende also frei, aber
waagerecht in dem Becken, das die zu begasende Flüssigkeit
enthält,
fixiert ist (ebenfalls nicht dargestellt). Die erfindungsgemäße Vorrichtung
ist mit einem Stützprofil 31 in
Form eines zylindrischen Rohres dargestellt. Das Stützrohr 31 besteht
auch hier aus einem steifen Kunststoff, welcher von einem Schlauch 32 aus Gummi
o. ä. umgeben
ist. Die Luft wird zwischen das Stützprofil 31 und den
Schlauch 32 gepresst. Der Schlauch ist mit einer Vielzahl
von Schlitzen versehen, durch die die Luft in das umgebende Wasser austreten
kann. Die in 3 dargestellte
Ausführungsform
empfiehlt sich insbesondere bei größeren Längen der Vorrichtung, weil über die
beiden Einbuchtungen 33 der Vorrichtung eine größere Menge Luft
zugeführt
werden kann.
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Das Stützrohr 31 weist praktisch über die
gesamte Länge
des Stützrohres
beidseitig je eine Einbuchtung 33 auf. Der Schlauch 32 ist
vorzugsweise nicht über
seinen gesamten Umfang mit Schlitzen versehen, sondern nur im Umfangsabschnitt
C, während
der übrige
Umfang, insbesondere aber die Umfangsabschnitte D und E im Bereich
der Einbuchtungen 33, frei von Schlitzen ist.
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Auch bei dieser Ausführungsform
kann der Schlauch 32 an den Enden der Vorrichtung mittels Schellen
auf dem Stützrohr 31 befestigt
werden (nicht dargestellt). Auch hier empfiehlt es sich, wie in 2 mit 24 dargestellt,
im Bereich der Einbuchtungen 33 Füllstücke einzusetzen, die den Querschnitt des
Stützrohres
zu einer Kreisform ergänzen,
wie mit 34 gestrichelt dargestellt. Hierdurch wird ein
luftdichtes Anpressen des Schlauches 32 an das Stützrohr 31 ermöglicht.