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Dokumentenidentifikation DE102004062519A1 06.07.2006
Titel Eiweißabschäumer
Anmelder Zinn, Thomas, 34128 Kassel, DE;
Chwalczyk, Christian, 34346 Hann. Münden, DE
Erfinder Zinn, Thomas, 34128 Kassel, DE;
Chwalczyk, Christian, 34346 Hann. Münden, DE
DE-Anmeldedatum 24.12.2004
DE-Aktenzeichen 102004062519
Offenlegungstag 06.07.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 06.07.2006
IPC-Hauptklasse A01K 63/04(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse C02F 1/24(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   
Zusammenfassung Die Eiweißabschäumung dient in der Aquaristik und Abwassertechnik dazu, Schadstoffe aus dem Wasser zu transportieren.
Es wird ein Eiweißabschäumer geschaffen, der aufgrund der Strömungsführung eine hohe Leistung bei geringer Bauhöhe erreicht.

Beschreibung[de]

Die Erfindung einen Abschäumer insbesondere für den Einsatz in der Aquarientechnik.

In der Aquaristik dient die Eiweißabschäumung dazu, Stoffe aus dem Aquarium zu schaffen, bevor sie in andere Stoffe umgesetzt werden, die in höheren Konzentrationen für die Lebewesen im Aquarium giftig sind, z.B. Nitrat.

Das Prinzip der Eiweißabschäumung besteht darin, daß möglichst kleine Luftblasen im Wasser erzeugt werden. An der Grenzfläche lagern sich Stoffe an, die als Schaum abgeführt werden können. Die Leistung eines Abschäumers hängt neben der Blasengröße und Oberflächenspannung im wesentlichen davon ab, mit welcher Wahrscheinlichkeit die Stoffe an die Grenzfläche gelangen und von einer möglichst ruhihen Strömung in der Schaumbildungszone.

Ein bekannter Abschäumer mit hoher Leistung ist z.B. ein Gegenstromabschäumer, wobei die Luftblasen z.B. durch einen Lindenholzausströmer erzeugt werden und im Reaktionsrohr aufsteigen. Das zu reinigende Wasser strömt oben im Reaktionsrohr ein und unten aus. Durch die entgegengesetzte Strömung und durch Turbulenzen gelangen die zu entfernenden Stoffe mit großer Wahrscheinlichkeit an die Grenzfläche, Durch dieses Prinzip kann eine große Leistung erreicht werden. Ein Nachteil besteht aber darin, daß die Lindenholzausströmer nach einiger Zeit unbrauchbar werden und gewechselt werden müssen.

Bei anderen Methoden der Blasenerzeugung, z.B. mittels Venturidüse strömen Wasser und Luftblasen in eine Richtung, so daß das oben genannte Prinzip der Gegenströmung nicht angewandt werden kann. Um die Leistung bei dieser Strömung zu erhöhen sind weiterhin Abschäumer bekannt, die nach dem sogenannten „Jülicher Prinzip" arbeiten. Bei diesen Abschäumern gelangt Wasser mit Luft in ein zentrales Rohr und steigt im Gleichstrom auf. Das Wasser wird in ein das innere Rohr umgebendes äußeres Rohr umgelenkt und strömt abwärts, wobei der Strömungsquerschnitt so bemessen ist, daß kleinere Luftblasen von der Wasserströmung mitgerissen werden. Der Querschnitt erweitert sich nach unten, wodurch die Strömungsgeschwindigkeit herabgesetzt wird und die Luftblasen nicht aus dem Abschäumer gelangen. Größere Luftblasen, die sich durch Zusammenschluß gebildet haben steigen entgegen der Wasserströmung auf und gelangen in die Schaumbildungszone, Diese Bauart ermöglicht zwar eine hohe Leistung, hat aber die Nachteile eines relativ kompliziert und teuer herstellbaren Aufbaus, und einer relativ unruhigen Strömung in der Schaumbildungszone. Ein langes Rohr unterhalb der Schaumbildungszone, wodurch verhindert würde, daß Eiweiße aus der Schaumbildungszone fortgespült würden, hätte den Nachteil eines hohen Aufbaus. Da viele Abschäumer in einem Unterschrank installiert werden, ist dies ein gravierender Nachteil.

Der Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, einen kompakten Abschäumer mit hoher Leistung zu schaffen, der sich durch einen einfachen Aufbau auszeichnet.

Gelöst wird die Aufgabe durch einen Abschäumer mit einem äußeren Rohr und einem zentralen Rohr, welches nach unten offen ist, sowie einem oben liegenden Einlauf und einem unten liegenden Auslauf.

Das Wasser mit Luftblasen gelangt tangential durch den oben liegenden Zulauf in den Ringspalt, der von dem äußeren Rohr und dem inneren Rohr gebildet wird. Durch die tangentiale Einströmung entsteht eine spiralförmige, nach unten gerichtete Strömung, die einen Teil der Luftblasen mit nach unten fördert. Gelangen die Luftblasen unterhalb des inneren Rohres, so reduziert sich die Strömungsgeschwindigkeit durch den größeren Querschnitt, und die Luftblasen steigen in dem inneren Rohr nach oben, wo sie in die Schaumbildungszone gelangen. Ein Teil der Luftblasen, die bereits im Ringspalt aufsteigen, gelangen durch Bohrungen im inneren Rohr ebenfalls in die Schaumbildungszone.

Der Vorteil des Abschäumers ist der sehr einfache Aufbau und eine sehr große Leistung. Die große Leistung kommt dadurch zustande, daß in dem Ringspalt ein Strömungsgradienten vorhanden sind, wodurch die Wahrscheinlichkeit, daß Eiweißmoleküle auf die Grenzflächen treffen sehr hoch ist. Weiterhin werden Eiweißmoleküle, die sich im Wasser in dem inneren Rohr befinden, mit großer Wahrscheinlichkeit dort zurückgehalten, da das innere Rohr nicht vom Wasser durchströmt wird. Gelangt z.B. Eiweiß von zerplatzenden Luftblasen an der Oberseite des inneren Rohres wieder frei in das Wasser, so wird es mit großer Wahrscheinlichkeit von den aufsteigenden Luftblasen wieder aufgenommen. Es kann also eine große Eiweißkonzentration in dem inneren Rohr auftreten.

Dies ist besonders bei der Süßwasserabschäumung von Vorteil.

Im Süßwasser kommt es normalerweise nur schlecht zu einer Schaumbildung. In der Abwassertechnik werden z.B. dem Wasser sogenannte Schäumer zugesetzt, die für einen stabilen Schaum sorgen.

Eiweiße wirken aber selbst als Schäumer und erleichtern so bei hohen Konzentrationen eine stabile Schaumbildung, wodurch keine bzw. weniger Schäumer, insbesondere auch Ozon zugesetzt werden muß.

Ein Ausführungsbeispiel ist in 1 dargestellt.

Wasser mit Luftblasen strömt durch den Zulauf 1 in den Ringspalt 2, der von dem äußeren Rohr 3 und dem inneren Rohr 4 gebildet wird. Ein Teil der Luftblasen steigt in dem Ringspalt auf und wird als Schaum durch die Bohrungen 5 in die Schaumbildungszone transportiert. Der andere Teil der Luftblasen wird von der Strömung nach unten transportiert und steigt im inneren Rohr 4 auf, wo sie ebenfalls in die Schaumbildungszone gelangen. Der Schaum steigt durch ein weiteres Rohr 6 des Schaumbechers 7 auf und wird somit dem System entzogen. Das Wasser strömt durch den Ablauf 8 zurück in das Aquarium.


Anspruch[de]
  1. Eiweißabschäumer mit einem äußeren Rohr und einem nach unten offenen inneren Rohr, dadurch gekennzeichnet, daß der Zulauf in den Ringspalt mündet, der von äußerem und inneren Rohr gebildet wird.
  2. Eiweißabschäumer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Rohr mit Bohrungen versehen ist.
Es folgt ein Blatt Zeichnungen






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