NO863365L - Renseapparat for bruk under vann. - Google Patents

Description

Oppfinnelsens bakgrunn:

Oppfinnelsen gjelder et renseappart for bruk under vann, særlig for rensing av vertikale flater og undersida av horisontale flater, som er begrodd med marine organismer, nærmer bestemt et renseapparat som beskrevet i innledningen til patentkrav 1.

Det er utviklet renseapparater for skipssider og andre marine flatekonstruksjoner, basert på vannbestråling, hvor en dysebær er er festet på ei vogn som trekkes inn mot flata, f.eks. med magnetorgan. Dette forutsetter at flata består av et ferromagnetisk materiale, f.eks. ei skipsside av stålplate. De kjente renseapparatene har imidlertid ikke vært egnet for bruk i forbindelse med de flatene som finnes i forskjellige anlegg for fiskeoppdrett. Dette gjelder særlig for brutte flater og flater uten særlig mekanisk styrke, f.eks. nett av ulike slag.

Oppfinnelsens formål:

Hovedformålet med oppfinnelsen er derfor å skape et renseapparat som kan brukes for alle aktuelle flåtestruk-turer som er utsatt for marin begroing. Det bør være enkelt oppbygget slik at både pris og vekt hver på sin måte kan holdes lave. Dessuten må det naturligvis tilfredsstille brukssituasjonens krav til effektivitet og driftssikkerhet.

Oppfinnelsens prinsipp:

Oppfinnelsen kan realiseres slik det er angitt i patentkrav 1.

Det har vist seg at i et slikt renseapparat vil vannstrålene skape rotasjon av dysebæreren. På denne måten skapes en vannstrøm ut gjennom spalteåpningen, som presser renseapparatet mot den flåtestrukturen som skal renses. Vannstrålene vil på sin side gi en effektiv rensevirkning. Ytterligere detaljer ved apparatets oppbygning og virkemåte vil gå fram av eksempelbeskrivelsen.

I underkravene er det angitt forskjellige trekk ved oppfinnelsen.

Eksempel:

Oppfinnelsen vil nedenfor bli beskrevet nærmere med henvisning til tegningene, hvor: fig. 1 viser aksialsnitt gjennnom en første utførelsesform av oppfinnelsen i skjematisk gjengivelse,

fig. 2 viser et snitt etter linja 2-2 i fig. 1,

fig. 3 viser en detalj ved rotorhjulet i fig. 1 og 2 i snitt etter linja 3-3 i fig. 2, mens

fig. 4 viser aksialsnitt gjennom et lager for dysebæreren.

Renseapparatet i figurene har som hovedelement en roterbar dysebærer 11 og et omsluttende hus 12 som danner ei ringspalte 13 ved sida og bak dysebæreren. Utformingen og funk-sjonen til disse delene er beskrevet nærmere i det følgende.

Dysebæreren 11 består av ei sirkelrund plate 14 som er festet til et lager 15 som vist i fig. 4. Lageret 15 omfatter et bærerør 16 som er fast forankret til huset 12 og som er tilkoblet en trykkvannsslange 17. Plata 14 er forsynt med tre radialt forløpende fordelingskanaler 18A-C som danner en innbyrdes vinkel på 120° og som over lageret 15 kommuniserer med trykkvannsslangen 17. Fordelingskanalene 18A-C er ved den perifere kanten av plata 14 ført ut mot den eksponerte plate- eller dysebærersida i et ringplan gjennom endene. De korte utløpsgrenene 19A-C, som på denne måten dannes, er orientert i en vinkel på skrå bort fra den til-siktete rotasjonsretningen for dysebæreren. I fig. 4 er det vist en utførelsesform med utløpsgrener 19A-C som danner en vinkel på ca. 45° med dysebærerens plan.

Dysebæreren 11 kan være tilvirket ved at de roterbare deler av lageret 15, som vil bli beskrevet nærmere nedenfor, og tre rør som danner fordelingskanalene 18A-C, er støpt inn i ei hjulformet skive av plast, evt. med armering (ikke vist), som danner plata 14.

Huset 12 er gitt denne betegnelsen fordi dets hoved-funksjon er å danne spalta 13 og gi plass for dysebæreren og bærerøret 16 med lageret 15. Huset 12 har et sentralt bcere-legeme 20 som er festet til ei festeskinne 21 for ei stang og det tjener som bærer for de øvrige elementene i renseapparatet. Bærelegemet 20 har ytterform som en avkortet kjegle, idet kjegleflata 22 og den lukkete toppflata 23 danner den indre avgrensningen av spalta 13. Bærelegemets 20 kjegleformete del dannes av ei plate som altså har rund trauform, i figur 1 vist opp-ned. I det indre av det hule bærelegemet 20 er det plassert et flytelegeme 44 av stivt skummater iale.

Bærerrøret 16 er ved sin ytre ende forsynt med ei hurtigkobling 29 for lettvint til- og frakobling av slangen 17.

Bærelegemet 20 bærer også et dekklegeme 30 som av-grenser spalta 13 utad. Dekklegemet 30 dannes av ei plate som har vesentlig form av ei avkortet kjegle med tilsvarende spissing som kjegleflata 22, men med en større radius som tilsvarer tykkelsen på spalta 13. Ved den trange enden av dekklegemet 30 er kanten ført radialt innover til en flens 31 som ligger parallelt med bærelegemets 20 ende, utenfor denne. Dekklegemets 30 kant ved den vide enden er ført radialt utover til en flens 32.

Bærelegemet 20 er forbundet med dekklegemet 30 med ei sirkelformet dekkplate 24 som er festet med en klemring 25 til dekklegemets flens 32. Bærelegemet 20 er festet til dekkplata 24 ved sveising langs kanten eller på annen hensiktsmessig måte.

Bærerøret 16 er ført gjennom et festerør 42 som er innmontert sentralt og horisontalt i bærelegemet med to mutterpar, hhv. 26 og 27, ett ved endeplata 23 og ett ved dekkplata 24. Ved den ytre enden av festerøret 42 er det plassert en pakkboks 43 som låser bærerøret 16 løsbart. Dermed kan bærerørets 16 aksialstilling i forhold til bærelegemet 20 og dekklegemet 30 reguleres. På denne måten blir det mulig å regulere dysebærerens 11 aksiale avstand til flata eller objektet som skal renses. Dette er ønskelig for å kunne tilpasse renseeffekten til forskjellige flater og forskjellige forurensningstyper og -grader.

Festeskinna 21 er forsynt med et hull ved forankringsenden, som passer på bærerøret 16 og er forankret under den ytre mutteren i det ytre mutterparet 27 med en mutter 28.

Det Konsentriske feltet av dekkplata 24 som dekker sjaltaSella»» tøfifelegemet 20, og dekklegemet 30 er forsynt m.ed spalteåpninger 33 konsentrisk jevnt fordelt rundt omkretsen.

Fra den ene av sidene i hver spalteåpning, som ligger i et radialplan til dekkplata 24, går ei tunge 34 inn i spalta mellom bærelegemet 20 og dekklegemet 30. Tunga er skråstilt i ca. 30° vinkel til kjeglegeneratrisene. På denne måten får tungene 33 en funksjon som skovler som leder vannet gjennom spalteåpningene.

Dersom en ønsker å samle opp eller føre bort smuss som spyles løst og passerer gjennom spalta 13, kan dekkplata 24 forsynes med et færre antall spalteåpninger eller en omvendt manifoil som munner ut i en tut som det kan festes en filterpose eller en slange til. Ved hjelp av posen(e) kan smusset filtreres ut av vannet, mens en ved hjelp av en slange kan føre "vaskevannet" direkte til et avløp. Slike anordninger kan anvendes i basseng som svømmebasseng eller kar for fiskeoppdrett.

Lageret 15 er vist nærmere i fig. 4. Bærerøret 16 er ved sin ytre ende lukket med ei flensdannende skive 34. Den kan f.eks. være skrudd på gjenger ved spindelens ende. Opptil skiva 34 er det anbragt ei hylse 35 som holdes aksi-alt på plass av ei låseskive 36. Det indre av bærerøret 16 kommuniserer med et innvendig ringrom 37 i hylsa 35 gjennom fire radiale hull 38. Ringrommet 37 tjener på sin side som manifold for tre rør 39 (ett er vist i figur 4) som danner kanalene 18A-C. Såvel hylsa 35 som rørene 39 er innstøpt i plata 14.

I tillegg til de viste elementene kan lageret 15 være forsynt med hensiktsmessige underlagsskiver, glidepakninger etc.

Under bruk manøvreres renseapparatet ifølge oppfinnelsen med ei stang 40 som er festet til festeskinna 21. Stanga 40 ender i et håndtak. På denne måten kan renseapparatet lettvint manøvreres fra kanten av en vannbeholder, ved ei moere, fra et skips- eller plattformdekk eller i annen forbindelse hvor en vertikal vegg eller flate skal renses.

I tilfelle apparatet skal brukes for rensing av horisontale eller hovedsakelig horisontale flater, kan stanga 40 festes med et beslag som tillater skråstilling.

I tilfelle apparatet skal brukes til å rense oversida av horisontale flater, benyttes det ene av skaftets festepunkter, nemlig festepunktet nærmest bærerøret, da dette tillater skaftet ulike skråstillinger i forhold til apparatet. Skal apparatet benyttes til å rense ei båtside, benyttes festepunkt som er nærmest kanten av apparatet. Dermed vil en fra båtdekket kunne nå et stykke inn under båten.

Skaftet kan også forsynes med ledd som vil gjøre det mulig å føre apparatet under båtbunnen selv om en står på båtdekket. Apparatet vil også kunne gjøres fjernstyrt, eller føres av dykker. Disse løsninger kan være aktuelle for større skipsskrog.

Funksjon:

Ved tilførsel av vann under trykk gjennom slangen 17 vil det gjennom de dysedannende utløpsgrenene 19A-C dannes trykkstråler 41 på skrå ut fra dysebæreren 11. Strålene 40 skaper ei reaksjonskraft med en tangentiell og en aksiell komponent. Den tangentielle komponenten forårsaker rotasjon av dysebæreren. Denne rotasjonen vil på sin side forårsake en pumpevirkning i vannvolumet rundt skiva 14, som presser vann gjennom den ringformete spalta 13.

Vanntrykket i spalta bak dysene virker i alle retninger. Trykket virker derfor også mot spalteveggen. Og Biden trykket virker i alle retninger vil kreftene motvirke hverandre. Der hvor dyseåpningen er. er en del av spalteveggen tjernet. På dette feltet får derfor ikke vanntrykket virke. Trykket på motsatt side av spalteveggen på et tilsvarende stort felt, får dermed ingen motkraft og driver derfor dysebæreren rundt. Dersom dysene har Btråleretning i radialplanet og i rett vinkel i forhold til EadiUBtvil ei kraft lik vanntrykket x dyseåpningens areal påvirke dysebæreren i dreieretningen.

Dreiemomentet i dysebæreren sin rotasjonsretning vil avta når dysa nærmer seg vinkelrett stilling i forhold til Bifkellinja den står på, mens spylekrafta vil øke tilsvarende.Når dysene står slik at stråla går vinkelrett ut ffa EOtasjonsplanet, vil vanntrykket skyve apparatet motsatt Btråleretningen med maksimal effekt. Men en vil da ikke ha noe dreiemoment og dysebæreren vil stå stille. Apparatet vil Skyves bort fra objektet som skal renses. Dysene må BkfåBtillee så mye i forhold til dysebærerens radialplan at dreiemomentet overstiger friksjonsmomentet i tilstrekkelig grad tiltet stykke på vei, å overvinne den stigende friksjonen ved rotasjon, slik at dysebæreren får tilstrekkelig hastighet. 25 Prontkanten på dekkelegemet 30 ligger an mot flata Bbft! Bkal rengjøres og hindrer dermed den roterende skiva i å komme bort i rengjøringsobjektet.

Ringens indre "traktform" har en viktig funksjon i forbindelse med å holde apparatet inntil objektet. Denne effekten oppstår når dysebæreren roterer. Da vil friksjonen mellom dysebæreren og vannet, sette vannet i bevegelse. Vannet vil bevege seg tangentialt langs den roterende d/Bebæreren, men samtidig bevege seg i dysebærernen sin EOtasjonsretning i forhold til den statiske ringen.

Vannet støter mot ringens skrå innside og forårsaker en liten indre trykkøkning, mens trykket på utsida av ringen erUforandret og følgelig mindre.

Trykkforskjellen virker til å skyve apparatet i den retningen hvor ringen har sin trangeste åpning, mot objektet som skal renses.

Trykket det her er tale om er svært lavt sammenliknet med trykket i vannet som tilføres dysene, men det lave trykket får til gjengjeld ei stor flate å virke på. Flatestørrelsen bestemmes av forskjellen mellom ringens største og minste radius.

I tillegg til trykkøkningen på innsida av ringen, skjer et lite trykkfall i vannmassen på objektsida av apparatet, der hvor vannet strømmer inn mellom den roterende dysebæreren og ringen. Dette medvirker også til at vanntrykket bak apparatet blir større og presser dermed apparatet mot objektet som skal renses.

Det som her er beskrevet gjelder også når apparatet arbeider mot ei perforert flate eller nett.

Når apparatet arbeider mot ei hel flate, må vannet som dysebæreren setter i rotasjon tilføres mellom ringen og objektet. Det oppstår da et undertrykk mellom apparatet og objektet i forhold til vanntrykket rundt apparatet. Denne trykkforskjellen gjør seg gjeldende på ei flate som omtrent svarer til den flata som avgrenses av ringens trangeste åpning. Denne trykkforskjellen holder apparatet med forholdsvis stor kraft inn til flata.

Alternativer:

Ved en alternativ utførelsesform kan bærerøret 16 være erstattet av en spindel og lageret 15 plassert på bærelegemet .

Antallet åpninger kan være høyere eller lavere enn i eksemplet foran. Det samme gjelder antallet dyser eller sprederør 19A-C. Istedenfor skråttstilte sprederør 19A-C kan det i prinsipp brukes aksiale utløpsrør som er tilordnet skovler eller ei

utløpssone som skaper en tangen- tiell reaksjonskomponent.

Utover dette kan naturligvis ei rekke konstruktive detaljer utformes på annen måte enn vist i eksemplet. F.eks. kan huset 12 være utformet med sylinderformet grunnform eller være konisk i motsatt retning i forhold til eksempelet. Det siste er aktueølt for renseapparat beregnet for rensing av golvet i beholdere med rette vegger.

Claims (10)

1. Renseapparat for bruk under vann, særlig for rensing av vertikale flater som er begrodd med marine organismer, hvor det finnes ei eller flere dyser (19A-C) for utsprøyting av vann under høyt trykk mot flata som skal renses og hvor det finnes organ for å trykke dysebærende deler mot flata, karakterisert ved at dysa eller dysene er anordnet på et roterbart, skiveformet legeme (14) hvis rotasjonsakse er beregnet på å stå vesentlig vinkelrett på flata som skal renses, at det roterbare legemet er forsynt med organer (19A-C) som skaper en tangentiell strålingskomponent som forårsaker rotasjon og at det i periferiområdet til det roterbare legemet (14) finnes et organ (12) som danner ei ringspalte (13) med utløp vendt i det minste delvis bort fra flata som skal renses.

2. Renseapparat i samsvar med krav 1, karakterisert ved at organene som danner en tangentiell strålingskomponent består av utløpsrør (19A-C) som ligger i et ringplan som er konsentrisk med rotasjons-aksen og hvis akse danner en vinkel med akseretningen gjennom utløpsrørenes fri ende.

3. Renseapparat i samsvar med krav 1 eller 2, karakterisert ved at organet (12) som danner ringspalta (13) dannes av to generelt sylindriske eller kjeglestumpformete ringer (20, 30) som er plassert i radiell avstand fra hverandre med sin indre ende en på hver sin side av dysebæreren (11) idet de er anordnet konsentrisk med denne.

4. Renseapparat i samsvar med krav 3, karakterisert ved at de sylindriske eller kjeglestumpformete ringene (20, 30) er forbundet med ei dekkplate (24) som har gjennomløpsåpninger (33) i ringområdet mellom ringene, idet disse åpningene fortrinnsvis er tilordnet skråttstilte vinger (34).

5. Renseapparat i samsvar med et av kravene 1-4, karakterisert ved at det omfatter en rørformet, sentralt plassert bærer (16) som er forsynt med organer (29) for tilkobling til ei trykkvannsledning (17), idet bæreren (16) kommuniserer med kanaler (18A-C) som fører til dysene (19A-C).

6. Renseapparat i samsvar med krav 5, karakterisert ved at det roterbare legemet (14) er forbundet med den rørformete bæreren (16) over ei væske-kobling (15) med forbindelse til dysene (19A-C).

7. Renseapparat i samsvar med krav 6, karakterisert ved at det roterbare legemet (14) inneslutter forbindelsesledninger (18A-C) fra den sentrale væskekoblinga (15), idet det har generelt plane sider.

8. Renseapparat i samsvar med et av kravene 1-7, karakterisert ved at det er forsynt med en stangforraet bærer (40) som er festet til bæreren (bærerøret 16) og som rager radialt ut med et gripehåndtak.

9. Renseapparat i samsvar med krav 3 eller 4, karakterisert ved at det roterbare organet (11) er plassert nærmere den ytre ringen (30) enn den indre (20).

10. Renseapparat i samsvar med krav 9, karakterisert ved at den ytre ringen (30) er forsynt med en radialt innoverrettet flens (31) ved den indre, trange enden, idet denne flensen strekker seg innover kantområdet til det roterbare organet (14).