[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kanalreinigen und zum Schlammabsaugen,
insbesondere Kanalreinigungs- und Schlammtransportfahrzeug, mit einem saug-und druckfesten
Behälter, der von einer Filterwand in ein Schlammwasserabteil und ein Filterwasserabteil
unterteilt ist, mit einem an den Behälter angrenzenden Vorratswasserabteil, welches
mit dem Filterwasserabteil zumindest zeitweise in Verbindung steht, mit einem in das
Schlammwasserabteil mündenden Saugschlauch, mit einem von einer Hochdruckpumpe mit
Filterwasser und/oder Vorratswasser gespeisten, in den zu reinigenden Kanal absenkbaren
Räumschlauch, und mit einer Saugpumpe zur Beaufschlagung des Schlammwasserabteils
und des Filterwasserabteils.
[0002] Es ist eine Vorrichtung dieser Bauart bekannt (DE-OS 26 48 851), bei welcher die
Filterwand stationär im Behälter eihgebaut ist, was zunächst einmal das Reinigen und
gegebenenfalls Auswechseln erschwert. Darüber hinaus ist ausschließlich eine sogenannte
Schwerkraftfilterung möglich, da allein der statische Druckunterschied infolge unterschiedlichen
Wasserstandes im Schlammwasserabteil einerseits und im Filterwasserabteil andererseits
das Filtrieren bzw. die Durchsatzgeschwindigkeit des Wassers aus dem Schlammwasserabteil
in das Filterwasserabteilt steuert.
[0003] Schließlich ist es auch nachteilig, daß das Entleeren des eingedickten Schlammes
im Schlammwasserabteil nach dem Füllen desselben ebenfalls nur unter dem Einfluß der
Schwerkraft erfolgen kann, nämlich durch ein Kippen des Behälters derart, daß der
Schlamm durch eine zu diesem Zwecke zu öffnende Ausflußöffnung ins Freie abfließen
kann. Um das Entleeren des Schlammwasserbehälters an der jeweiligen Entleerungsstelle,
Deponie, oder dergleichen zu erleichtern, ist bereits vorgeschlagen worden (DE-PS
23 03 125), im Schlammwasserabteil einen als Topf ausgebildeten Kolben vorzusehen,
welcher bei geöffneter Rückfront des Behälters das Ausschieben des Schlammes besorgt.
[0004] Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird darin gesehen, eine Vorrichtung
der eingangs genannten Bauart zu schaffen, die es ermöglicht, den Wirkungsgrad der
Filterung erheblich zu erhöhen und insbesondere außer einer Schwerkraftfilterung auch
eireZwangsfilterung zu ermöglichen, das Reinigen und Auswechseln der Filterwand zu
erleichtern und schließlich die Ausnutzung der vorhandenen Wassermenge und das Entleeren
des Schlammwasserbehälters an der Deponie zu verbessern.
[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die dem Schlammwasserabteil
gegenüberliegende Abschlußwand des Filterwasserabteils Teil eines im Behälter längsverschieblichen
Kolbens ist und mit ihrer Rückseite ein Speicherwasserabteil des Behälters abgrenzt,
über welches das Vorratswasserabteil mit dem Filterwasserabteil in Verbindung steht,
daß die Filterwand mit der Abschlußwand fest verbunden ist und einen Abstand von dieser
aufweist, derart, daß bei einer Längsverschiebung des Kolbens auch das Filterwasserabteil
bei gleichbleibendem Volumen seine Lage innerhalb des Behälters verändert und je nach
Bewegungsrichtung die Volumina des Schlammabteils und des Speicherwasserabteils sich
einander entgegengesetzt vergrößern und verkleinern, und daß das Schlammwasserabteil
an einem der Filterwand gegenüberliegenden Ende einen Abschlußdeckel für eine öffnung
aufweist, deren Durchmesser mindestens gleich dem Durchmesser der Filterwand ist.
[0006] Durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung läßt sich zunächst einmal nach dem Aufklappen
des Abschlußdeckels zwecks Entleerung des eingedickten Schlammes aus dem Schlammwasserabteil
der Topfkolben derart weit in Richtung auf die Entleerungsöffnung verschieben, daß
die Filterwand über die öffnung hinaus ins Freie ragt und dort für ein Reinigen und
gegebenenfalls Auswechseln nach Maßgabe der im folgenden Einsatz zu erwartenden Schmutz-
bzw. Schlammkonsistenz zugänglich ist. Ferner ist es möglich, auch bei geschlossenem
Abschlußdeckel den Topfkolben mit der Filterwand in Richtung auf den Abschlußdeckel
hin zu verschieben, wobei natürlich das Speicherwasserabteil gegenüber dem Filterwasserabteil
abgeschlossen sein muß. Dabei wird erreicht, daß nich nur eine Zwangsfilterung eintritt,
die dem Filterwasserabteil bei seiner Verschiebung auf Kosten des Volumens des Schlammwasserabteils
Filterwasser zuführt, sondern es wird auch der bereits im Schlammwasserabteil abgelagerte
Schlamm zum Abschlußdeckel hin verdichtet bzw. aufgehäuft, was bei einem anschließenden
Zurückfahren des Topfkolbens, beispielsweise in die Ausgangsstellung, die Filterwand
in ihrem unteren Bereich wieder weitgehend frei von Schlammanlagerungen macht.
[0007] In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann die Filterwand aus einer Mehrzahl
von in Längsrichtung des Behälters in Abstand voneinander angeordneten Sieben bestehen,
deren Durchmesser der lichten Weite des-Behälters entspricht. Dabei findet sozusagen
eine Aufteilung der Filterwand auf mehrere Einzelfilter in Form von Sieben statt,
wobei gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ein Grobsieb, ein Feinsieb und ein -
: Feinstsieb vorgesehen sind, wobei das Grobsieb als Ausstoßplatte für den eingedickten
Schlamm bei dessen Entleerung aus dem Behälter dient und somit die Begrenzung des
Filterwasserabteils gegenüber dem Schlammwasserabteil darstellt, und das Feinstsieb
der Abschlußwand des Topfkolbens am nächsten angeordnet und als Gewebematte ausgebildet
ist. Durch diese Anordnung ergibt sich eine verbesserte Filtrierung.
[0008] Der Kolben ist vorteilhaft der erwähnte Topfkolben und mittels in Abstand voneinander
angeordneter Ringdichtungen gegenüber der Behälterinnenwand abgedichtet, wobei er
über die Abschlußwand hinaus in Längsrichtung des Behälters durch das Filterwasserabteil
hindurch sich bis zum Grobsieb erstreckende Haltestäbe aufweist, an welchen die Siebe
klappbar und auswechselbar aufgehängt sind.
[0009] Zwischen Abschlußwand und Feinstsieb kann zweckmäßig eine Einrichtung zur Beaufschlagung
des letzteren mit Hochdruckwasser zwecks Reinigung desselben vorgesehen sein. Dies
ist insofern von Vorteil, als sich naturgemäß insbesondere das die feinsten Schlammbestandteile
zurückhaltende Feinstsieb am leichtesten zusetzt.
[0010] Zur Verbindung des Vorratswasserabteils über das Speicherwasserabteil mit dem Filterwasserabteil
ist eine wahlweise in Offenstellung oder Schließstellung steuerbare Durchflußklappe
in der Abschlußwand einerseits und sowohl eine in das Vorratswasserabteil fördernde
Kolbenpumpe in der Behälterwand zwischen Speicherwasser- und Vorratswasserabteil und
eine Absperrleitung andererseits vorgesehen. Eine solche Verbindung ist besonders
geeignet, dafür zu sorgen, daß stets der gewünschte Flüssigkeitsausgleich zwischen
Filterwasserabteil und Speicherwasserabteil einerseits und dem Speicherwasserabteil
und dem Vorratswasserabteil andererseits gewährleistet ist.
[0011] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Saugpumpe als Saug-
und Druckpumpe ausgebildet, sowie ihre Saug- und Druckleitung zum Speicherwasserabteil
kürzer als diejenige zum Schlammwasserabteil, wobei beide Leitungsanschlüsse an der
Behälteroberseite angeordnet und mit Schwimmerventilen ausgerüstet sind. Die Schwimmerventile
dienen der Sicherheit gegen ein Ansaugen von Wasser in die Saugleitungen. Die unterschiedlichen
Leitungslängen sorgen dafür, daß das Vakuum im Speicherwasserabteil etwas höher ist
als dasjenige im Schlammwasserabteil, so daß sich eine die Schwerkraftfilterung durch
den Filterwasserraum hindurch unterstützende Sogwirkung ergibt; man könnte dies als
eine modifizierte Schwerkraftfilterung bezeichnen.
[0012] Vorteilhaft weist nun die Saug- und Druckleitung an ihrer Verzweigung zum Schlammwasserabteil
einerseits und zum Speicherwasserabteil andererseits ein Mehrwegeventil auf, mittels
dessen sich je nachdem, ob die Saug-und Druckpumpe mittels eines Vierwegeventils Saug-
oder Druckbetrieb aufweist, sich alternativ Schlamm- und Speicherwasserabteil unter
Vakuum oder das Schlammwasserabteil unter Pumpendruck und das Speicherwasserabteil
unter Atmosphärendruck oder umgekehrt setzen lassen. Setzt man das Speicherwasserabteil
unter Pumpendruck und das Schlammwasserabteil unter Atmosphärendruck, derart, daß
sich der Topfkolben in Richtung auf die Entleerungsöffnung bzw. den Abschlußdeckel
hin verschiebt, dann ergibt sich die bereits erwähnte Zwangsfilterung einerseits und
Verschiebung des am Boden des Schlammwasserbehälters abgelagerten Schlammes zum Abschlußdeckel
hin andererseits. Erfolgt die Beaufschlagung umgekehrt, dann läßt sich entweder der
Topfkolben wieder zurückdrücken und/oder ebenfalls eine Zwangsfilterung vornehmen,
wobei das Wasser aus dem Schlammwasserabteil durch das Filterwasserabteil in das Speicherwasserabteil
gedrückt wird.
[0013] Es versteht sich, daß durch diese Maßnahmen die Wasserstände im Schlammwasserabteil
nebst Filterwasserabteil, dem Speicherwasserabteil und auch dem Vorratswasserabteil
willkürlich gesteuert werden können, wobei sich eine besonders gute Ausnutzung der
zur Verfügung stehenden Wassermenge und ein besonders guter Wirkungsgrad der Filterung
erreichen lassen.
[0014] Es ist darauf hingewiesen, daß sich die erfindungsgemäße Vorrichtung auch z.B. in
der chemischen Industrie, in Brauereien, in Ölraffinerien und dergl. einsetzen läßt,
somit nicht auf das Reinigen von städtischen Abwasserkanälen beschränkt ist.
[0015] Die Erfindung und ihre weiteren, vorteilhaften Ausgestältungen sind im folgenden
anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
[0016] Es zeigt:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen bevorzugten Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 2 einen Teil des Längsschnitts gemäß Fig. 1 beim Vorgang des Auffüllens mit Wasser;
Fig. 3 einen der Fig. 1 entsprechenden Längsschnitt beim Vorgang des Schlammsaugens;
?ig. 4 einen den vorhergehenden Figuren entsprechenden Längsschnitt mit einer Darstellung
der Vorgehensweise bei einem Wasserüberschuß im Schlammwasserabteil;
Fig. 5 einen den vorhergehenden Figuren entsprechenden Schnitt durch die Vorrichtung
beim Komprimieren des im Schlammwasserabteil abgelagerten Schlammes nebst Zwangsfilterung;
Fig. 6 das Entleeren der Vorrichtung an der Deponie nebst Reinigung der die Filterwand
bildenden Siebe.
[0017] Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung zum Kanalreinigen und zum Schlammabsaugen kann
zwar auch stationär angeordnet werden, vorzugsweise sitzt sie jedoch auf einem nicht
gezeigten Fahrzeugchassis und bildet mit diesem ein Kanalreinigungs- und Schlammtransportfahrzeug.
Die Vorrichtung besitzt einen saug- und druckfesten Behälter 1, der von einer Filterwand
2 in ein Schlammwasserabteil 3 und ein Filterwasserabteil 4 abgeteilt ist. An den
Behälter 1 grenzt ein Vorratswasserabteil 5 an, welches mit dem Filterwasserabteil
4 zumindest zeitweise in Verbindung steht. In das Schlammwasserabteil 3 mündet ein
Saugschlauch 6. Ferner ist ein von einer Hochdruckpumpe 7 mit Filterwasser und/oder
Vorratswasser gespeister, in den zu reinigenden Kanal 8 absenkbarer Räumschlauch 9
vorgesehen, und schließlich ist eine Saugpumpe 10 zur Beaufschlagung des Schlammwasserabteils
3 und des Filterwasserabteils 4 vorhanden.
[0018] Erfindungsgemäß ist die dem Schlammwasserabteil 3 gegenüberliegende Abschlußwand
11 des Filterwasserabteils 4 Teil eines im Behälter längsverschieblichen Kolbens 12
und grenzt mit ihrer Rückseite ein Speicherwasserabteil 13 des Behälters 1 ab, über
welches das Vorratswasserabteil 5 mit dem Filterwasserabteil 4 in Verbindung steht.
Die Filterwand 2 ist mit der Abschlußwand 11 fest verbunden und weist einen Abstand
von dieser auf, derart, daß bei einer Längsverschiebung des Kolbens 12 auch das Filterwasserabteil
4 bei gleichbleibendem Volumen seine Lage innerhalb des Behälters 1 verändert und
je nach Bewegungsrichtung (Doppelpfeil A) die Volumina des Schlammwasserabteils 3
und des Speicherwasserabteils 13 sich einander entgegengesetzt vergrößern und verkleinern.
Ferner weist das Schlammwasserabteil 3 an seinem der Filterwand 2 gegenüberliegenden
Ende einen Abschlußdeckel 14 für eine Öffnung auf, deren Durchmesser D mindestens
gleich dem Durchmesser der Filterwand 2 ist. Der Abschlußdeckel 14 kann um den Anlenkpunkt
15 nach oben verschwenken und ist mittels einer Ringdichtung 16 gegenüber dem Behälter
1 abgedichtet. Das Vorratswasserabteil 5 ist drucklos und kann zweckmäßig von einem
Behälter 17 aus Kunststoff oder dergl. mit einem Mannloch 18 gebildet sein.
[0019] Bei der gezeigten, bevorzugten Ausführungsform besteht die Filterwand 2 aus einer
Mehrzahl von in Längsrichtung (Doppelpfeil A) des Behälters 1 in Abstand voneinander
angeordneten Sieben 19,20,21, deren Durchmesser der lichten Weite des Behälters 1
enstspricht, die wiederum dem Durchmesser D der vom Abschlußdeckel 14 zur Verfügung
gestellten Öffnung gleich ist. Es handelt sich dabei vorteilhaft um ein Grobsieb 19,
ein Feinsieb 20 und ein Feinstsieb 21, wobei das Grobsieb 19 als Ausstoßplatte für
den eingedickten Schlamm (Fig. 5 und 6) bei dessen Entleerung aus dem Behälter 1 und
das Feinstsieb 21 der Abschlußwand 11 am nächsten angeordnet und als Gewebematte ausgebildet
ist. Das Grobsieb 19 hält besonders in seinem oberen Bereich grobe Verunreinigungen
und auf der Wasseroberfläche schwimmende Teile, z. B. in Streichholzschachtelgröße,
zurück. Das Feinsieb 20 gestattet keinen Durchgang von Kleinteilen wie Streichhölzern
und Faserresten. Das Feinstsieb 21 schließlich hält Feststoffe solcher Teilchengröße
fest, die den beweglichen Teilen der Hochdruckpumpe 7 schaden könnten. Dabei sollen
die zulässigen Korngrößen 1/10 mm nicht überschreiten. Als Gewebematte wird eine solche
für dünnflüssige Schlämme verwendet, die unempfindlich gegen Mikroorganismen, Nässe
und Fäulnis ist und die in ihrem mechanischen Aufbau Ablagerungen von Schlammrückständen
verhindert, nicht zum Verstopfen neigt, ein selbständiges Ablösen des Filterkuchens
gestattet und möglichst mit unterschiedlicher Porengröße zur Verfügung steht, je nach
den Einsatzbedingungen. Die Gewebematte kann dabei zur Vergrößerung ihrer Oberfläche
beispielsweise gefaltet oder mit kegelförmigen Strukturen versehen sein.
[0020] Der Verschmutzungsgrad und damit der Durchflußwiderstand der Einzelfilter bzw. Siebe
19, 20 und 21, insbesondere derjenige des Feinstsiebes 21, ist an den unterschiedlichen
Flüssigkeitsspiegeln im Schlammwasserabteil 3 einerseits und im Speicherwasserabteil
13 andererseits zu erkennen, die durch entsprechende Schaugläser 22 und 23 beobachtet
werden können. Gegebenenfalls kann durch die noch zu beschreibende Zwangsfilterung
ein Flüssigkeitsausgleich zwischen beiden Abteilen vorgenommen werden, gegebenenfalls
ist auch ein Rückspülen der Siebe 19, 20 und 21 in ebenfalls noch zu erläuternder
Weise möglich.
[0021] Vorteilhaft ist der Kolben 12 ein Topfkolben und mittels in Abstand voneinander angeordneter
Ringdichtungen 24 und 25 gegenüber der Behälterinnenwand 26 abgedichtet. Der Topfkolben
weist in Längsrichtung des Behälters 1 über die Abschlußwand 11 hinaus in Längsrichtung
A des Behälters durch das Filterwasserabteil 4 hindurch sich bis zum Grobsieb 19 erstreckende
Haltestäbe 27 auf, an welchen die Siebe 19, 20 und 21 klappbar und auswechselbar aufgehängt
sind. Dabei ist zwischen Abschlußwand 11 und Feinstsieb 21 eine Einrichtung 28 zur
Beaufschlagung des letzteren mit Hochdruckwasser zwecks Reinigung desselben vorgesehen.
[0022] Zur Verbindung des Vorratswasserabteils 5 über das Speicherwasserabteil 13 mit dem
Filterwasserabteil 4 ist eine wahlweise in Offenstellung oder Schließstellung steuerbare,
in Fig. 1 in Schließstellung gezeigte Durchflußklappe 29 in der Abschlußwand 11 vorgesehen,
sowie sowohl eine in das Vorratswasserabteil 5 fördernde Kolbenpumpe
68 in der Behälterwand 31 zwischen Speicherwasser- und Vorratswasserabteilen 5 13 als
auch eine Absperrleitung 32.
[0023] Die Saugpumpe 10 ist als Saug- und Druckpumpe ausgebildet, wobei ihre Saug- und Druckleitung
33 zum Speicherwasserabteil 13 kürzer ist als diejenige zum Schlammwasserabteil 3.
Beide Leitungsanschlüsse 34 und 35 sind an der Behälteroberseite angeordnet und mit
Schwimmerventilen 36 und 37 ausgerüstet.
[0024] Ferner weist die Saug- und Druckleitung 33 an ihrer Verzweigung zum Schlammwasserabteil
3 einerseits und zum Speicherwasserabteil 13 andererseits ein Mehrwegeventil 38 auf,
mittels dessen sich je nachdem, ob die Saug- und Druckpumpe 10 mittels eines Vierwegeventils
39 Saug- oder Druckbetrieb aufweist, sich entweder Schlamm- und Speicherwasserabteil
3, 13 unter Vakuum oder das Schlammwasserabteil 3 unter Pumpendruck und das Speicherwasserabteil
13 unter Atmosphärendruck oder umgekehrt.setzen lassen.
[0025] Solange der Wasserspiegel im Schlammwasserabteil 3 höher ist als im Speicherwasserabteil
13, findet unter dem Einfluß der Schwerkraft ein kontinuierliches Fließen aus dem
Schlammwasserabteil 3 durch die Siebe 19, 20 und 21 in das Speicherwasserabteil 13
statt, wobei die Durchflußklappe 29 geöffnet ist (Schwerkraftfilterung). Das Speicherwasserabteil
13 bildet eine Art Puffervolumen und eine Beruhigungszone bis zum Übertritt in das
Vorratswasserabteil 5. Auch im Vorratswasserabteil 5 können sich noch Schmutzteilchen
absetzen, die von dem Feinstsieb 21 durchgelassen wurden und für die Hochdruckpumpe
7 unschädlich sind. Vorher kann im Speicherwasserabteil 13 bei großen Schlammwasserdurchsätzen
auch noch eine Restkonzentration eines Flockungsmittels wirksam werden, das aus einem
Vorratsbehälter 40 dosiert dem eingesaugten Schlammwasser im Bereich des Ausgangs
41 der Saugleitung 6 zugegeben werden kann.
[0026] Im Vorratswasserabteil 5 ist ein Sumpf 42 vorgesehen, der die erwähnten Schmutzteilchen
sammelt und aus dem mittels einer Überlaufleitung 43 der Sumpfinhalt bei Vakuum in
das Schlammwasserabteil 3 über eine einstellbare Drossel zur Durchflußmengenregelung
und ein Rückschlagventil 45 überführbar ist.
[0027] Die Hochdruckpumpe 7 saugt Wasser aus dem Vorratswasserabteil 5 über eine Leitung
46 an, deren Einlauf durch ein Schottblech 47 möglichst wirbelfrei gehalten wird.
[0028] Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird im folgenden näher erläutert:
Gemäß Fig. 2 werden zweckmäßigerweise nicht nur das Vorratswasserabteil 5 sondern
auch das Schlammwasserabteil 3 und das Speicherwasserabteil 13 bis zu einem beliebigen
Flüssigkeitsspiegel 48 mit Wasser gefüllt, wobei sich der Filterwasserraum 4 natürlich
ebenfalls füllt. Das Füllen erfolgt über einen Füllanschluß 49, das Vorratswasserabteil
5, die Absperrleitung 32, das Speicherwasserabteil 13, die geöffnete Durchflußklappe
29 und die Siebe 19, 20 und 21, somit das Filterwasserabteil 4, in das Schlammwasserabteil
3. Damit erfolgt automatisch ein sogenanntes Rückspülen bzw. Reinigen der Filter bzw.
Siebe 19, 20, 21. Der Flüssigkeitsspiegel 48 wird in den Schaugläsern 22, 23 und 50
sichtbar gemacht. Das Füllen kann auch in umgekehrter Richtung durch einen Sauganschluß
51 erfolgen. Die Entlüftung der einzelnen Abteile 3, 4, 13 und 5 erfolgt mehrfach,
nämlich über die Saugleitung 6 bei geöffneter Absperrklappe 72, über die Schwimmerventile
36 und 37 und über den Überlauf 53 im Vorratswasserabteil 5. Der Topfkolben 12 steht
zweckmäßigerweise gegen einen Anschlag 54 an. Mit dem Flüssigkeitsspiegel 48. steigt im Vorratswasserabteil 5 ein Schwimmerschalter 34t
[0029] Beim üblichen Saugbetrieb gemäß Fig. 3 laufen bei der gezeigten Ausführungsform die
Hochdruckpumpe 7, die im allgemeinen eine Kolbenpumpe ist, und die Saug-Druck-Pumpe
10, die ein Drehkolbengebläse sein kann, auf einer gemeinsamen Welle 55, deren Antrieb
nicht gezeigt ist, wobei ebenfalls nicht gezeigte Kupplungen für die Möglichkeit eines
voneinander unabhängigen Betriebs sorgen. Der Vierwegehahn 39 steht in der gezeichneten
Stellung "Saugen" und das Mehrwegeventil 38 stellt eine Verbindung zwischen dem Schlammwasserabteil
3, dem Speicherwasserabteil 13, der Saug- und Druckleitung 33 über einen Filter 60
zum Vierwegeventil 39 her. Mit 56 ist ein Rückschlagventil für die Saugluft auf dem
Wege in die Atmosphäre (Pfeil B) bezeichnet.
[0030] Die Verbindung 56' des Mehrwegeventils 38 zur Atmosphäre ist geschlossen und die
Pumpe 10 erzeugt in den Abteilen 3 und 13 statisch den gleichen Unterdruck. Im Saugbetrieb
ist jedoch der Druck im Speicherwasserabteil 13 noch etwas niedriger als im Schlammwasserabteil
3, da die Zweigleitung 33' vom Mehrwegeventil'38 zum Schlammwasserabteil 3 durch den
Leitungswiderstand eine Druckdifferenz erzeugt. Dadurch wird jedoch in vorteilhafter
Weise die Schwerkraftfilterung aus dem Schlammwasserabteil zum Speicherwasserabteil
unterstützt. Da die Druckdifferenz relativ klein ist, verbleibt der Topfkolben 12
infolge des Reibungswiderstandes in seiner Lage, wie Fig. 3 zeigt. Gleichzeitig wird
über die Saugleitung 6 in Pfeilrichtung C Schlammwasser 57 aus dem Kanal 8 in das
Schlammwasserabteil 3 eingesaugt. Die Pumpe 10 wird durch die Schwimmorventile 36
und 37 gegen ein Übersaugen geschützt. Der Schlamm 58 sedimentiert je nach Konsistenz
mehr oder weniger schnell im Schlammwasserabteil 3.
[0031] Zum besseren Ausflocken (Schlammkonditionierung) der Feststoffe im Schlammwasserabteil
3 wird je nach den Erfordernissen in der turbulenten Strömung der Saugleitung 6 in
der bereits erwähnten Weise aus dem Behälter 40 ein Flockungsmittel gemäß Pfeil 59
zugegeben, das dann in den ruhigeren Bereichen des Schlammwasserabteils 3 wirksam
werden kann.
[0032] Die Hochdruckpumpe 7 saugt aus dem Vorratswasserabteil 5 über die Saugleitung 46
über ein handelsübliches Spülfilter 60' Wasser an und führt dieses über eine Druckleitung
61 und eine Schlauchhaspel 62 dem Räumschlauch 9 zu, wobei dieser Räumschlauch 9 mittels
einer R
einigungsdüse 63 nach dem Rückstoßprinzip (Pfeile 64) in den Kanal 8 in Pfeilrichtung
E gezogen wird und dort die Verschmutzungen löst und den Schlamm mit dem austretenden
Wasser zu dem Saugstutzen 65 der Saugleitung 6 treibt. Die Hochdruckpumpe 7 treibt
gleichzeitig über eine Druckleitung 66 einen Kolbenmotor 67 für eine Speisepumpe 68,
die auch trocken arbeiten kann und im übrigen gegen jeden Betriebszustand (Vakuum
oder Überdruck) im Speicherwasserabteil 13 das Vorratswasserabteil 5 auffüllt.
[0033] Der Speisepumpe 68 ist eine zylindrische Gewebematte als Filter bzw. Zylindersieb
69 vorgeschaltet, so daß das von den Sieben 19, 20 und 21 vorgereinigte Wasser durch
dieses Zylindersieb 69 der (Kolben-)Speisepumpe 68 zufließt. Da das Volumen des Zylindersiebes
69 völlig mit Flüssigkeit gefüllt ist, wird infolge der Eigenart dieser Speisepumpe
68 bei jedem Leerhub mit etwa der gleichen Fördermenge wie beim Nutzhub das Zylindersieb
69 pulsierend von innen nach außen zurückgespült, so daß es sich praktisch nicht zusetzen
kann. Somit bildet das Zylindersieb 69 eine zusätzliche Sicherheit bezüglich des Schutzes
der Hochdruckpumpe 7 bei einem Ausfall oder einer Beschädigung des Feinstsiebes 21.
Außerdem werden zusätzlich Festkörperteilchen und gegebenenfalls erst spät geflockte
Schlammpartikel zurückgehalten.
[0034] Die Fördermenge der Speisepumpe 68 ist gleich oder größer als die Fördermenge der
Hochdruckpumpe 7, um das Vorratswasserabteil 5 stets gefüllt zu halten. Die Speisepumpe
68 ist dabei in der in Fig. 3 gezeigten Form mit einem Ventilteller 70 versehen, welcher
derart vorgespannt ist, daß er sich bei einem Überdruck im Speicherwasserabteil 13
nicht öffnet.
[0035] Der Druckwasserumlauf des Kolbenmotors 67 wird mit einem Zeitschaltventil 71 gesteuert,
und zwar in Abhängigkeit von einem Impuls des Schwimmerschalters 34', der in Abhängigkeit
vom Maxima-Flüssigkeitsspiegel abgegeben wird.
[0036] Das Spülen des Rückspülfilters 60'wird beispielsweise durch den Differenzdruck ausgelöst.
[0037] Wird im Schauglas 22 ein großer Schlammwasserüberschluß im Schlammwasserabteil 3
festgestellt, dann wird dieser Schlammwasserüberschuß gemäß Fig. 4 zweckmäßigerweise
sogleich wieder über die bewegliche Saugleitung 6 in Pfeilrichtung F in den Kanal
8 zurückgegeben, um im Schlammwasserabteil 3 möglichst eine eingedickte, wasserarme
und relativ feste Schlammasse zu erhalten. Dazu wird gemäß Fig. 4 die Absperrklappe
72 der Saugleitung 6 geöffnet, die Durchflußklappe 29 geschlossen, der Mehrwegehahn
38 auf Verbindung von der Saugleitung 33 zum Schwimmerventil 37 und damit gleichzeitig
auch die Verbindung des Speicherwasserabteils 13 über das Schwimmerventil 36 zur Atmosphäre
gestellt. Der Vierwegehahn 39 hat die Pumpe 10 auf "drücken" geschaltet, so daß nunmehr
das Schlammwasserabteil 3, abgesichert über ein Sicherheitsventil 73, unter Druck
gesetzt wird und somit das Schlammwasser über die Saugleitung 6 so weit zurückgedrückt
wird, bis der Einlauf 74 der Saugleitung 6 wieder frei ist. Auf entsprechende Weise
läßt sich das Schlammwasser auch aus dem Schlammwasserabteil 3 durch die Siebe 19,
20, 21 bei geschlossener Absperrklappe 72 und geöffneter Durchflußklappe 29 in das
Speicherwasserabteil 13 drücken, wobei der Topfkolben 12 natürlich in Anlage an den
Anschlägen 54 verbleibt. Dabei handelt es sich um eine Zwangsfilterung, bei der wiederum
die unterschiedlicheK Flüssigkeitsspiegel in den Abteilen 3 und 13 zu beobachten sind.
[0038] Praktisch die gleiche Zwangsfilterung läßt sich auch dann erreichen, wenn man durch
den Vierwegehahn 39 die Pumpe 10 auf "saugen" stellt, hingegen der Mehrwegehahn 38.auf
Ver- .bindung von der Leitung 33 über das Schwimmerventil 36 zum Speicherwasserabteil
13 geschaltet wird, was in Fig. 4 durch die gestrichelten Stellungen des Vierwegeventils
39 und des Mehrwegeventils 38 angedeutet ist. Das Schlammwasserabteil 3 ist dabei
über das Schwimmerventil 37 und den Mehrwegehahn 38 mit der Atmosphäre verbunden.
Das dabei im Speicherwasserabteil 13 entstehende Vakuum saugt das Schlammwasser durch
die Siebe 19, 20 und 21 und durch die geöffnete Durchflußklappe 29 in das Speicherwasserabteil
13.
[0039] Gemäß Fig. 5 läßt sich bei genügender Füllung des Schlammwasserabteils 3 mit Feststoffen
58 der Topfkolben 12 zum Auspressen des Schlammwassers verwenden, woraus sich wiederum
eine Zwangsfilterung ergibt, die mehrfach wiederholt werden kann. Dazu wird zunächst
zur hilfsweisen Entwässerung des Schlammwasserabteils 3 die Absperrklappe 72 geöffnet,
der Mehrwegehahn 38 verbindet über das Schwimmerventil 37 das Schlammwasserabteil
3 mit der Atmosphäre, gleichzeitig wird die Verbindung zur Pumpe 10 unterbrochen und
die Fließrichtung des Mehrwegehahnes 38 vom Speicherwasserabteil 13 über das Schwimmerventil
36 und die Leitung 33 zum Vierwegehahn 39 geschaltet, der sich in der Schaltstellung
"drücken" befindet. Die Durchflußklappe 29 ist dabei geschlossen und der Ventilteller
70 der Speisepumpe 68 ist mit einem Druck vorgespannt, der höher ist, als derjenige
Druck, mit welchem das Sicherheitsventil 73 vorgespannt ist.
[0040] Bei laufender Saug- und Druckpumpe 10 wird somit das Speicherwasserabteil 13 mit
Druckluft beaufschlagt und demzufolge der Topfkolben 12 in Richtung der Pfeile F in
Längsrichtung des Behälters 1 im Sinne einer Verkleinerung des Volumens des Schlammwasserabteils
3 und einer Vergrößerung des Speicherwasserabteils 13 bewegt. Dabei wird die sedimentierte
Schlammasse 58 im Schlammwasserabteil
3 zusammengepreßt und das Schlammwasser fließt durch die Siebe 19, 20 und 21, bis der
Raum zwischen dem Feinstsieb 21 und der Abschlußwand 11 ganz gefüllt ist. Dabei findet
also wiederum eine Zwangsfilterung statt.
[0041] Die Bewegung des Topfkolbens 12 endet, sobald sich im Schlammwasserabteil 3 ein Druck
aufgebaut hat, der etwa dem Druck im Speicherwasserabteil13 entspricht. Dabei fließt
ein Teil des Schlammes und des Schlammwassers über die Saugleitung 6 in den Kanal
8 ab. In dieser Kolbenstellung ist es zweckmäßig, mit der vorgespannten Druckluft
im Speicherwasserabteil 13 und einem schlagartigen Öffnen der Durchflußklappe 29 mit
der dabei in die Filterwasserkammer 4 eintretenden Druckluft die Siebe 19, 20 und
21 zurückzuspülen und dabei grob zu reinigen. Zusätzlich kann das Feinstsieb 21 auch
in jeder beliebigen, anderweitigen Stellung des Topfkolbens 12 bei laufender Hochdruckpumpe
7 über die Druckleitung 66 und eine Schlauchverbindung 40 mittels der Einrichtung
2
8 zur Beaufschlagung des Feinstsiebs 21 mit Hochdruckwasser gereinigt werden. Vorzugsweise
handelt es sich dabei um drehbar angeordnete Düsenarme 75, die sich durch entsprechende
Schräganordnung von Düsen 76 (Fig. 5) in Rotation versetzen lassen.
[0042] Möchte man einerseits an der Deponie den eingedickten Schlamm aus dem Schlammwasserabteil
3 entfernen und darüber hinaus die Siebe 19, 20 und 21 intensiv reinigen, dann wird
gemäß Fig. 6 vorgegangen.
[0043] Zunächst wird der Deckel 14 mittels seitlich und außen am Behälter 1 angeordneter,
strichpunktiert dargestellter Kolben-Zylinder-Einheiten 77 um etwa 90° nach oben verschwenkt,
wodurch bereits derjenige Teil des eingedickten Schlammes, der sich im Deckel 14 angesammelt
hat, herausfällt. Die Pumpe 10 wird mittels des Vierwegeventils 39 auf "drücken" geschaltet,
ferner gibt das Mehrwegeventil
38 der Druckluft den Weg über die Leitung 33 und das Schwimmerventil 36 in das Speicherwasserabteil
13 frei. Die Durchflußklappe 29 ist geschlossen. Durch den im Speicherwasserabteil
13 entstehenden Überdruck bewegt sich der Topfkolben 12 in Richtung der Pfeile F derart
weit zum Offenen Ende des Behälters 1 hin, daß der vorhandene Schlamm vollständig
ausgeschoben wird. Ein Halteseil 78 sorgt dafür, daß der Topfkolben 12 in der gewünschten
Endlage gehalten wird, derart, daß die vordere Kolbendichtung 24 nicht aus dem offenen
Ende des Behälters 1 herausfahren kann.
[0044] Die Siebe 19, 20 und 21 ragen dabei sichtbar und leicht zugänglich über das offene
Ende des Behälters 1 hinaus, so daß auch die zwischen den Sieben und vor der Abschlußwand
11 angesammelten Schlammengen abfallen können.
[0045] Sodann werden je nach Grad der Verschmutzung der Behälter 1, der Deckel 14, die Sieber
19, 20 und 21, das Speicherwasserabteil 13 bei geöffneter Durchflußklappe 29 (gegebenenfalls
auch durch das Mannloch 79 in der Abschlußwand 11) gereinigt und zwar mittels der
rotierenden Düsenarme 75 einerseits und manuell mittels einer Spritzpistole 80 andererseits.
Die Reinigung erfolgt dabei mit Druckwasser von der laufenden Hochdruckpumpe 7, die
vom noch im Vorratswasserabteil 5 befindlichen Wasser gespeist wird. Die Speisepumpe
68 fördert entweder leer oder wird durch Sperren der Druckwasserzufuhr zum Kolbenmotor
67 außer Betrieb gesetzt. Außerdem läßt sich auch noch ein Ablaßstutzen 81 öffnen,
mittels deseen schließlich das Speicherwasserabteil 13 und das Vorratswasserabteil
5 völlig entleert werden können.
[0046] In der gezeigten Stellung können die Siebe 19, 20 und 21 überprüft, aufgeklappt,
gereinigt oder je nach der bei dem folgenden Einsatz zu erwartenden Schlammart gegen
Siebe anderer Größen bzw. Durchlässigkeiten mit einfachen Mitteln ausgewechselt werden.
1. Vorrichtung zum Kanalreinigen und zum Schlammabsaugen, insbesondere Kanalreinigungs-
und Schlammtransportfahrzeug, mit einem saug- und druckfesten Behälter, der von einer
Filterwand in ein Schlammwasserabteil und ein Filterwasserabteil abgeteilt ist, mit
einem an den Behälter angrenzenden Vorratswasserabteil, welches mit dem Filterwasserabteil
zumindest zeitweise in Verbindung steht, mit einem in das Schlammwasserabteil mündenden
Saugschlauch, mit einem von einer Hochdruckpumpe mit Filterwaseer und/oder Vorratswasser
gespeisten, in den zu reinigenden Kanal absenkbaren Räumschlauch, und mit einer Saugpumpe
zur Beaufschlagung des Schlammwasserabteils und des Filterwasserabteils, dadurch gekennzeichnet
, daß die dem Schlauchwasserabteil (3) gegenüberliegende Abschlußwand (11) des Filterwasserabteils
(4) Teil eines im Behälter längsverschieblichen Kolbens (12) ist und mit ihrer Rückseite
ein Speicherwaseerabteil (13) des Behälters (1) abgrenzt, über welches das Vorratswasserabteil
(5) mit dem Filterwasserabteil (4) in Verbindung steht, daß die Filterwand (2) mit
der Abschlußwand (11) fest verbunden ist und einen Abstand von dieser aufweist, derart,
daß bei einer Längsverschiebung des Kolbens (12) auch das Filterwasserabteil (4) bei,
gleichbleibendem Volumen seine Lage innerhalb des Behälters (1) verändert und je nach
Bewegungsrichtung (A) die Volumina des Schlammwasserabteils (3) und des Speicherwasserabteils
(13) sich einander entgegengesetzt vergrößern und verkleinern, und daß das Schlammwasserabteil
(3) an seinem der Filterwand (2) gegenüberliegenden Ende einen Abschlußdeckel (14)
für eine öffnung aufweist, deren Durchmesser (D) mindestens gleich dem Durchmesser
der Filterwand ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Filterwand (2) aus
einer Mehrzahl von in Längsrichtung des Behälters (1) in Abstand voneinander angeordneten
Sieben (19, 20, 21) besteht, deren Durchmesser der lichten Weite des Behälters (1)
entspricht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß ein Grobsieb (19), ein
Feinsieb (20) und ein Feinstsieb (21) vorgesehen sind, wobei das Grobsieb als Ausstoßplatte
für den eingedickten Schlamm bei dessen Entleerung aus dem Behälter (1) und das Feinstsieb
(21) der Abschlußwand (11) am nächsten angeordnet und als Gewebematte ausgebildet
ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Kolben
(12) ein Topfkolben und mittels in Abstand voneinander angeordneter Ringdichtungen
(24, 25) gegenüber der Behälterinnenwand (26) abgedichtet ist, und daß der Topfkolben
über die Abschlußwand (11) hinaus in Längsrichtung des Behälters (1) durch das Filterwasserabteil
(4) hindurch sich bis zum Grobsieb (19) erstreckende Haltestäbe (29) aufweist, an
welchen die Siebe klappbar und auswechselbar aufgehängt sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen Abschlußwand
(11) und Feinstsieb (21) eine Einrichtung (28) zur Beaufschlagung des letzteren mit
Hochdruckwasser zwecks Reinigung derselben vorgesehen ist..
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß zur Verbindung des Vorratswasserabteils
(5) über das Speicherwasserabteil (13) mit dem Filterwasserabteil (4) eine wahlweise
in Offenstellung oder in Schließstellung steuerbare Durchfluklappe (29) in der Abschlußwand
(11) einerseits und sowohl eine in das Vorratswasserabteil (5) fördernde Kolbenpumpe
(68) in der Behälterwand (31) zwischen Speicherwasser- und Vorratswasserabteil und
eine absperrbare Leitung (32) andererseits vorgesehen ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Saugpumpe (10) als
Saug-und Druckpumpe ausgebildet ist und ihre Saug- und Druckleitung (33) zum Speicherwasserabteil
(13) kürzer ist als diejenige zum Schlammwasserabteil (3), wobei beide Leitungsanschlüsse
(34, 35) an der Behälteroberseite angeordnet und mit Schwimmerventilen (36, 37) ausgerüstet
sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Saug- und Druckleitung
(33) an ihrer Verzweigung zum Schlammwasserabteil (3) einerseits und zum Speicherwasserabteil
(13) andererseits ein Mehrwegeventil (38) aufweist, mittels dessen sich je nachdem,
ob die Saug- und Druckpumpe (10) mittels eines Vierwegeventils (39) Saug- oder Druckbetrieb
aufweist, sich alternativ Schlamm- und Speicherwasserabteil unter Vakuum oder das
Schlammwasserabteil unter Pumpendruck und das Speicherwasserabteil unter Atmosphärendruck
oder umgekehrt setzen lassen.