Vorrichtung zur Absaugung und Abfuhr feiner Ablagerungen aus einem Arbeitswasserraum in einen Schlammaufnahmeraum

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Absaugung und Abfuhr feiner Ablagerungen aus einem Arbeitswasserraum (3) in einen Schlammaufnahmeraum (4) einer Kanalreinigungseinrichtung, insbesondere bei Schlammsaugewagen, welche einen zylin­drischen Behälter (1) umfaßt, den ein darin axial verschieb­barer Kolben (2) in den Arbeitswasserraum (3) und den Schlammauf­nahmeraum (4) aufteilt und der in dem zylindrischen Behälter (1) kraftschlüssig und über einen Anschlag (10) formschlüssig fest­legbar ist, wobei sich zwischen dem Arbeitswasserraum (3) und dem Schlammaufnahmeraum (4) eine beiderseits offene absperrbare Rohrleitung (12) befindet, deren arbeitswasserraumseitige Öff­nung nahe der Behälterinnenwand im unteren Behälterteil liegt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Absaugung und Abfuhr feiner Ablagerungen und auch von solchen mit Schleifkorncharakter aus einem Arbeitswasserraum in einen Schlammaufnahmeraum eines zylindrischen Behälters nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere einer nach dem Preßwasserverfahren (Hochdruckspülung) arbeitenden Kanal­reinigungseinrichtung bei einem Schlammsaugewagen. Eine derartige Einrichtung ist beispielsweise aus der DE-OS 31 40 200 bekannt.

[0002] Kanäle werden im allgemeinen mit erheblichen Mengen Wassers hochdruckgespült. Das Wasser wird dem Arbeitswasserraum eines zylindrischen Behälters, der üblicherweise als Kessel mit waagrechter Achse ausgeführt ist, entnommen. Der Ar­beitswasserraum wird durch einen Kolben, der in dem zylin­ drischen Behälter axial verschiebbar ist, von einem Schlammaufnahmeraum abgetrennt. Der Kolben kann in dem zylindrischen Behälter kraftschlüssig und formschlüssig, beispielsweise über mechanische Anschläge bzw. kontinuier­lich durch einen pneumatisch fernsteuerbaren Überdruck in einer Blähdichtung gegen die innere Behälterwandung, festge­legt werden. Konstruktionen solcher Kolben sind an sich be­kannt (z.B. DE-PS 27 46 199, DE-GM 87 03 019 und CH-PS 446 211).

[0003] Durch die Hochdruckspülung entsteht Schlamm- bzw. Schmutz­wasser, das nach der Absaugung aus dem Kanal und Zuführung in den Schlammaufnahmeraum meist aufbereitet wird und wie­der als Arbeitswasser verwendet wird. Für den ordnungsge­mäßen Betrieb der Hochdruckspüleinrichtung muß sicherge­stellt sein, daß das Arbeitswasser einen größtmöglichen Reinigungsgrad aufweist.

[0004] Mit üblichen Vorrichtungen war es bisher nicht ausreichend möglich, Ablagerungen, die durch das Absetzen der Verunrei­nigungen in dem Arbeitswasserraum entstanden sind, abzusau­gen. Auf Verunreinigungen sind jedoch die nachfolgenden Hochdruckpumpen empfindlich.

[0005] Gemäß der DE-OS 31 40 200 verläuft eine Rohrleitung außen am Kessel entlang, und zwar vom unteren Bereich des Ar­beitswasserraums bis in den oberen Bereich des Schlammauf­nahmeraums. Wird ein in der Rohrleitung befindlicher Schie­ber geöffnet, so saugt der im Schlammaufnahmeraum herr­schende Unterdruck Arbeitswasser mit am Boden abgesetzten Verunreinigungen ab. Das Verlegen einer Leitung außerhalb des Behälters bringt verhältnismäßig hohe Strömungsverluste in der Leitung mit sich und saugt stets an einer gegebenen Stelle des Arbeitswasserraums. Während des Vorfahrens des Kolbens von diesem zusammengeschobenes Ablagerungsgut kann unter Umständen nicht mit erfaßt werden. Das feine Ablage­rungsgut wird deshalb nicht mit ausreichender Vollständig­keit aus dem Arbeitswasserraum abgeführt.

[0006] Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, den Ar­beitswasserraum von kleinem Ablagerungsgut und auch von Ablagerungen mit Schleifkorncharakter frei zu halten, damit das Arbeitswasser möglichst kornfrei ist und eine einwand­freie Funktion der Hochdruckspüleinrichtung gewährleistet ist.

[0007] Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete Erfindung gelöst. Die Rohrleitung verläuft demnach nicht außen am Behälter entlang, sondern innen durch den Kolben hindurch, und zwar bevorzugt in der Stellung nach Anspruch 2. Die Strömung durch die Rohrleitung führt dabei zu einem Mitriß der Ablagerungen, die dann in den Schlammaufnahmeraum gelangen. Gemäß einer besonders bevor­zugten Ausführung nach Anspruch 3 ist es möglich, vom Ar­beitswasserraum zum Schlammaufnahmeraum eine Wasserströmung zu erzeugen, die nur um den unteren Rand des Kolbenfüh­rungsrings strömt und hierbei die Ablagerungen am Boden des Arbeitswasserraums mitreißt. Da der Kolbenführungsring und der Innendurchmesser des zylindrischen Behälters voneinan­der um einen Betrag x abweichen, entsteht beim Angriff der Nocken am Anschlag ein Spalt der Weite x, durch den eine Absaugung der Ablagerungen erfolgt.

[0008] Der Anschlag wird vorteilhafterweise durch ein- bzw. aus­reichbare Arretierbolzen realisiert, die sich radial, durch entsprechende Öffnungen in dem zylindrischen Behälter, oder axial in den Behälter erstrecken können, wodurch eine schrittweise axiale Festlegung des Kolbens ermöglicht wird. Zur sicheren Erzeugung des Spalts bei einseitiger Verschie­bung des Kolbens in Richtung zum Arbeitswasserraum sind die Nocken vorteilhafterweise keilförmig gestaltet.

[0009] Vorteilhafterweise wird als Absperrung für die Rohrleitung ein Ventil verwendet, das durch Druckluft über eine flexib­le Leitung ferngesteuert wird.

[0010] Gemäß einer speziellen Ausführung kann innerhalb des Kol­bengerüsts durch die Verbindungsteile, die von der Rohr­leitung durchsetzt sind, eine kleine Kammer nahe der Behäl­terwand im unteren Behälterteil gebildet sein, die im nor­malen Verschiebebetrieb abgeschlossen ist und nur bei einem Eingriff der Nocken mit dem Anschlag durch die Spaltbildung eine Zu-/Abströmöffnung aufweist. Dadurch werden die Strö­mungsverhältnisse, die die Absaugung beeinflussen, sehr positiv beeinflußt. Zu einer Steigerung der Absaugwirkung kann auch die Variation des axialen Abstands der Absaugöff­nung der Rohrleitung von der Scheibe führen.

[0011] Der Kolben kann auch zur Entleerung des zylindrischen Be­hälters benutzt und das Volumen kann durch den als Trenn­wand wirkenden Kolben in individueller und kontinuierlicher Weise aufgeteilt werden.

[0012] Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung anhand der Zeichnung erläu­tert.

[0013] Die Zeichnung zeigt einen vertikalen Längsschnitt und einen Teilschnitt durch den zylindrischen Behälter (1) eines Schlammsaugewagens eines Kanalreinigungssystems.

[0014] Der zylindrische Behälter (1) enthält einen Arbeitswasser­raum (3) und einen Schlammaufnahmeraum (4), die durch einen längsverschiebbaren und örtlich arretierbaren Kolben (2) voneinander getrennt sind der aus einem Kolbengerüst (5) mit einer gewölbten Scheibe (6), einem Kolbenführungsring (7) und axialen Verbindungsteilen (8) zwischen diesen be­steht. Der Arbeitswasserraum (3) steht mit dem Schlammauf­nahmeraum (4) über eine Rohrleitung (12), in der ein Ab­sperrventil (13) sitzt und die zwischen der gewölbten Scheibe (6) und dem Kolbenführungsring (7) im Bereich der untersten Mantellinie der Zylinderinnenwand mündet, in Verbindung. Die Rohrleitung (12) sitzt fest am Kolben, wird mit diesem zusammen verschoben und ist durch die Scheibe (6) so hindurchgeführt, daß sie bei geöffnetem Absperrventil (13) die erwähnte Verbindung zwischen den Räumen (3) und (4) her­stellt.

[0015] Zur Leerung des Schlammaufnahmeraums (4) wird der zylin­drische Behälter (1) auf der entsprechenden Seite geöffnet. Liegt zwischen den beiden Arbeitsflächen des Kolbens (2) ein Druckgradient an, der insbesondere durch eine Pumpe, beispielsweise eine Vakuumpumpe, aber auch durch Öffnung der einen Seite erzeugt werden kann, so verschiebt sich der Kolben (2) in Richtung des geringeren Drucks, falls dies die Reibungsverhältnisse zwischen dem Umfang eines Außen­rings (9) des Kolbens (2) und der Zylinderinnenwand zulas­sen und der Kolben nicht an einem Anschlag (10) in Form von zwei radial ein- bzw. ausrückbaren Arretierbolzen anliegt. Zur Abdichtung des Kolbens (2) gegenüber der Zylinderwand wird in eine ringförmige Hohlkammer (14) im Außenring (9) ein Überdruck, von der Bedienungswarte aus ferngesteuert, über eine flexible Leitung (15) erzeugt, der die Umfangs­geometrie des Außenrings (9) so stark verändert, daß gleichzeitig einerseits eine sichere Abdichtung des Ar­beitswasserraums (3), der auch den Zwischenraum zwischen der gewölbten Scheibe (6) und dem Kolbenführungsring (7) beinhaltet, gegenüber dem Schlammaufnahmeraum (4) und an­dererseits eine axiale Verschiebung des Kolbens (2) möglich ist. Die Hohlkammer (14) kann aber auch so druckbeauf­schlagt werden, daß der Kolben (2) hierdurch an der Zylin­derinnenwand festgelegt wird.

[0016] Während einer Hochdruckspülung eines Kanals wird Arbeits­wasser höchsten Reinheitsgrades aus dem Arbeitswasserraum (3) entnommen und verschmutztes Wasser in den Schlammauf­nahmeraum (4), in dem die Hauptablagerungen allen anfallen­den Schmutzgutes stattfindet, eingeleitet. Die Aufteilung des zylindrischen Behälters (1) in verschiedene Teilvolu­mina kann kontinuierlich und individuell mit dem axialver­schiebbaren Kolben (2) bei entsprechender Abstimmung des Außenrings (9) geschehen. Es ist aber auch möglich, diese Aufteilung diskontinuierlich vorzunehmen. Der Kolben (2) ist dann anfangs mit Hilfe des Außenrings (9) fixiert und wird erst nach Überschreiten eines bestimmten Grenzdruck­unterschieds zwischen dem Arbeitswasserraum (3) und dem Schlammaufnahmeraum (4) freigegeben, um sich dann in Rich­tung des geringeren Drucks zu verschieben. Nach einer be­stimmten axialen Verschiebung kann eine gewählte Position durch Druckbeaufschlagung der Hohlkammern (14) des Außen­rings (9) über die flexible Leitung (15) kraftschlüssig fixiert werden.

[0017] Die Reinigung des Arbeitswasserraums (3) wird dadurch ein­geleitet, daß der gesamte Kolben (2) infolge eines durch eine Pumpe, beispielsweise einer Vakuumpumpe, erzeugten Druckgradienten axial verschoben wird und dadurch das Volu­men des Arbeitswasserraums (3) verringert, bis an einer gewählten Stelle eine weitere gleichgerichtete Verschiebung des Kolbens (2) durch den bolzenförmigen Anschlag (10) verhindert wird. Am Kolbenführungsring (7) des Kolbens (2) sitzen keilförmige Nocken (11) mit einer querverlaufenden, axial von dem Kolbenführungsring (7) weg schrägliegenden Nockenfläche, deren Auftreffen auf den Anschlag (10) bei anliegendem Überdruck in dem Schlammaufnahmeraum (4) zu einer Anhebung des Kolbenführungsrings (7) führt, derart, daß er mit seinem oberen Teil die Behälterwand berührt und an der tiefsten Stelle des Behälters (1) ein kleiner Spalt der Weite x zwischen der Behälterinnenwand und dem Kolben­führungsring (7) entsteht. Eine entgegengesetzte axiale Verschiebung des Kolbens (2) wird durch Druckbeaufschlagung der Hohlkammer (14) des Außenrings (9) über die flexible Leitung (15) verhindert.

[0018] Die Umkehrung des Druckgefälles, also die Erzeugung von Überdruck in dem Arbeitswasserraum (3) bzw. von Unterdruck in dem Schlammaufnahmeraum (4), führt dazu, daß bei pneuma­tisch über eine flexible Leitung (16) von der Bedienungs­warte des Schlammsaugewagens aus ferngesteuerter Öffnung des Ventils (13) eine Strömung durch die Rohrleitung (12) in Richtung des Schlammaufnahmeraums (4) einsetzt, die im Bereich der Ansaugöffnung der Rohrleitung (12), also im Bereich der tiefsten Stelle des zylindrischen Behälters (1) und dem Kolbenführungsring (7), besonders intensiv ist. Mit dieser Strömung werden Ablagerungen eines Schmutzgutes aus dem Arbeitswasserraum (3) über den Spalt mit der Weite x mitgerissen und in den Schlammaufnahmeraum (4) abgesaugt.

[0019] Die Absaugung kann an mehreren anderen axialen Positionen innerhalb des zylindrischen Behälters (1) wiederholt wer­den.

[0020] Dadurch wird der Arbeitswasserraum (3) von kleinstem Abla­gerungsgut und auch von Ablagerungen mit Schleifkorncharak­ter entsprechend der Aufgabenstellung gereinigt.

[0021] Der große Vorteil der Vorrichtung ist, daß sie die Durch­führung der Hochdruckspülung der Kanalreinigungseinrichtung nicht behindert. Es werden ausschließlich einfache und verschleißarme Maschinenelemente verwendet.

Ansprüche

1. Vorrichtung zur Absaugung und Abfuhr feiner Ablagerun­gen aus einem Arbeitswasserraum (3) in einen Schlamm­aufnahmeraum (4) eines zylindrischen Behälters (1), den ein darin axial verschiebbarer, in dem zylindrischen Behälter (1) kraftschlüssig und über einen Anschlag (10) formschlüssig festlegbarer Kolben (2) in den Ar­beitswasserraum (3) und den Schlammaufnahmeraum (4) aufteilt, zwischen denen sich eine beiderseits offene absperrbare Rohrleitung (12) befindet, deren arbeits­wasserraumseitige Öffnung nahe der Behälterinnenwand im unteren Behälterteil liegt, wobei der Kolben (2) aus einem Kolbengerüst (5) gebildet ist, in dem eine Schei­be (6) und ein Kolbenführungsring (7) über Verbindungs­teile (8) miteinander verbunden sind und einen Zwischen­raum zwischen sich einschließen, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitung (12) durch die Scheibe (6) des Kolbens (2) hindurchgeführt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitung (12) am Kolben (2) sitzt und arbeits­wasserraumseitig zwischen der Scheibe (6) und dem im Arbeitswasserraum gleitenden Kolbenführungsring (7) mündet, und daß sich am unteren Rand des Kolbenführungs­rings nahe der arbeitswasserraumseitigen, axial vom Kolbengerüst (5) eingeschlossenen Öffnung der Rohr­leitung (12) in der am Anschlag (10) anliegenden Stellung des Kolbenführungsrings (7) eine durchströmbare Öffnung (x) befindet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser des Kolbenführungsrings (7) gegenüber dem Innendurchmesser des zylindrischen Behäl­ters (1) um einen Betrag x kleiner ist und der Kolben­führungsring (7) anschlagseitig Nocken (11) aufweist, die im Eingriff mit dem Anschlag (10) zur Anhebung und zum Andrücken des Kolbenführungsrings (7) an die obere Behälterwand im oberen Behälterbereich führen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (10) aus Bolzen besteht, die radial oder axial in den zylindrischen Behälter (1) hineinra­gen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Nocken (11) keilförmig ausgeführt sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Kolbengerüsts (5) durch die Verbindungsteile (8), die von der Rohrleitung (12) durchsetzt sind, nahe der Behälterwand im unteren Behälterteil eine kleine Kammer gebildet ist, die die Absaugwirkung verstärkt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der axiale Abstand der Ansaugöff­nung der Rohrleitung (12) vom Kolbenführungsring (7) variierbar ist.

Zeichnung