DE2420493A1 - Kies- und sand-entwaesserungsvorrichtung - Google Patents

Description

DIPL.-ING. HARRO GRALFS PATENTANWALT

33 BRAUNSCHWEIG

AM BORGER PARK 8 TELEFON «5531) 74798

S 1028 - G/Lie 25- April 1974-

Stichweh KG»
33 Braunschweig Hansastraße 32

Kies- und Sand-Entwaoserungsvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Kies- und Sand-Entwässeriuagsvorrichtung mit einem in eine ,ScLöpfwarine eintauchenden Schöpfrad mit auf dem Umfang verteilten Schöpf "bechern, die gegen den Radius des Schöpfrades in dessen Umlaufrichtung geneigt und mit siebartigen Böden versehen sindj wobei hinter den Böden Kammern angeordnet sind, die gegen benachbarte Kammern abgeschlossen und mit Mitteln zur Erzeugung eines Unterdrucks in den Kammern versehen sind.

Bei einer bekannten Vorrichtung der genannten Art (DAS 1 298 463) weisen die in Durchflußrichtung unter dem Siebboden befindlichen Kammern zum Radzentrum him eine Öffnung auf, mit der sie mit der Atmosphäre in \?er-

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BANK DEUTSCHE BANK AC BRAUNSCHWEIG. KONTO-NR. 03/017 86 · POSTSCHECKi HANNOVER 24 16 61

bindung stehen. Die Kammern sind dabei hinter dem Siebboden durch einen Zylinderschuß abgeschlossen, in dem die Ausflußöffnung so angeordnet ist, daß sich in dem Raum bzitf. der Kammer unterhalb des Siebbodens eine einen Unterdruck erzeugende Wassersäule bildet. Derartige, nach einem, bekannten Prinzip der Unterdruckerzeugung durch eine angehängte Wassersäule arbeitende Schöpfräder sind hinsichtlich des erreichbaren Entwässerunggrades beschränkt .

Für die Kies- und Sand-Entwässerung sind weiter Vakuumbandfilter bekannt, bei denen das Wasser durch ein über ■eine Pumpe unter dem Band erzeugtes Vakuum abgesaugt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Entwässerungsvorrichtung der genannten Art su schaffen, mit der ein wesentlich höherer Entwässerungsgrad erreichbar ist als mit den bekannten Vorrichtungen der genannten Art.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Kammern über Steuerventile mit einer Unterdruckquelle verbunden sind, während sich die Schöpfbecher im Bereich der oberen Quadranten des Schöpfrades befinden, daß die Kammern weiter mit Ablauföffnungen versehen sind und daß Verschlußmittel für die Ablauföffnungen vorgesehen sind, mit denen diese Ablauföffnungen über den Bvreich verschließbar sind, über den die Verbindung mit der Unterdruckquelle besteht.

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Der Schließbereich wird so festgelegt,.. daß vor seinem Beginn im wesentlichen alles frei abfließende Wasser abgelaufen ist. Zweckmäßig beginnt der Schließbereich zwischen etwa 15 und 30° über der Ebene durch die Drehachse des Schöpfrades. Der- Schließbereich kann sich, erstrecken bis etwa 30° über die Senkrechte durch die Drehachse.

Vorzugsweise befinden sich die Ablauföffnungen an den in Umlaufrichtung des Schöpfrades hinten liegenden Enden der Kammern.

Als Verschlußmittel können schwenkbar gelagerte Klappen, vorgesehen sein, deren Schwenkachse parallel zur Drehachse des Schöpfrades liegen kann.. Diese Klappen können durch Federn in Schließrichtung vorgespannt sein. Die Klappen sind dabei vorzugsweise mit einem Betätigungsarm versehen und es sind x^eiter an den Betätigungsarmen angreifende, feststehende Steuermittel vorgesehen, mit denen die Klappen in die Öffnungsstellung bringbar sind.

Bei einer zweiten Ausführungsform sind die Klappen mit einem die Klappen im Schließbereich in Schließrichtung belastenden Kippgewicht versehen.

Als Steuermittel kann koaxial zur Drehachse ein Steuerschieber mit feststehendem Kern und mit mit dem Schöpfrad verbundenen Steuertaschen für jeden Schöpfbecher

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vorgesehen sein, wobei die Steuertaschen jeweils über Rohrleitungen mit der dem zugehörigen Schöpfbecher zugeordneten Kammer verbunden sind. Die Rohre münden vorzugsweise in der Kammer unterhalb des Siebbodens und stehen mit ihrem Ende in die Kammer vor. Zweckmäßig werden die Rohre durch die in Umlaufrichtung vornliegende Wand der Kammer geführt. Zwischen dem Siebboden und dem in die Kammer vorspringenden Rohrende ist vorzugsweise eine wehrartige Trennwand vorgesehen.

Bei einer weiteren Ausführungsform sind die Ablauföffnungen in einer der Seitenscheiben des ., Schöpfrades angeordnet und auf der Außenseite dieser Scheibe ist ein mit den Ablauföffnungen zusammenwirkender Saugkasten angeordnet, der gegen die Seitenscheibe abgedichtet und mit der Unterdruckwelle verbunden ist.

Vorzugsweise liegen die Ablauföffnungen radial im Abstand von der inneren Begrenzungswand der Kammern und zweckmäßig unmittelbar unterhalb des Siebbodens der Schöp f b e ch e r.

Die Kammern erstrecken sich vorzugsweise unterhalb der Schöpfbecher in Umlaufrichtung nach vorn.

Der Saugkasten ist vorzugsweise über einen Schwenkarm an der Schöpfwanne der Vorrichtung gelagert. Der Saugkasten selbst ist wiederum schwenkbar mit dem Schwenkarm

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verbunden und z\\rar vorzugsweise über ein Universalgelenk.

Der Saugkasten ist zweckmäßig mit Laufrädern versehen, mit denen er auf der Außenseite der Laufscheibe geführt ist.

An den Enden des £&zgkastens sind jeweils Schleusen mit einer der Fläche der Ablauföffnungen entsprechenden Abdeckfläche vorgesehen.

Der Saugkasten ist vorzugsweise gekrümmt ausgebildet und an seinen Kanten mit einer ötirnseitig wirksamen Dichtung versehen.

Die Länge des Saugkastens ist zweckmäßig so bemessen, daß jeweils zwei bis drei Ablauföffnungen mit der Unterdruckquelle verbindbar sind. Vorzugsweise erstreckt sich der wirksame Bereich des Saugkastens über einen Bogen von etwa 50 bis 60°. Der wirksame Bereich beginnt vorzugsweise in Umlaufrichtung des Schöpfrades etwa 15 bis 25° über der Horizontalen durch die Schwenkachse.

Um eine einwandfreie Dicht- und Lauffläche zu erreichen, kann auf der Scheibe, in der die Ablauföffnungen ausgebildet sind, ein Laufring mit einer rostfreien Oberfläche angeordnet sein.

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Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht und im Nachstehenden im einzelnen anhand der Zeichnung beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine Entwässerungsvorrichtung gemäß der Erfindung in Seitenansicht.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch das Schöpfrad einer Entwässerungsvorrichtung gemäß der Erfindung in einer ersten Ausführungsform.

Fig'. 3 zeigt einen Querschnitt durch das Schöpfrad einer Entwässerungsvorrichtung gemäß der Erfindung in einer vr-3.it er en Ausführungsforci.

Fig. 4- zeigt eine Ansicht einer Vorrichtung nach Fig. 3 von links gesehen.

Fig. 5 zeigt eine radiale Draufsicht auf einen Saugkasten einer Vorrichtung nach Fig. 3 und 4·.

Die in Fig. 1 dargestellte Entwässerungsvorrichtung v/eist einen Trog 2 auf, der Teil eines Schwimmpontons sein kann, aber auch über Kufen an Land aufstellbar ist. Am Trog ist ein in den Trog eintauchendes Schöpfrad 4 drehbar gelagert. Das Schöpfrad weist auf seinem Umfang verteilt Schöpfbecher auf, die gegen den Radius des Schöpfrädes in dessen Umlaufrichtung geneigt und mit siebartigen Böden versehen sind. Mit dem Schöpfrad-wird ein Kies-, Sand- und Wassergemisch aus der Wanne 2 heraus-.gefordert, beim Umlauf entwässert und anschließend in

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einen Schütttrichter 6 abgeworfen, unter dessen Auslauf sich das Aufgabeende eines Förderbandes 8 befindet. Der Wanne wird das Gemisch beispielsweise über eine Rohrleitung von einem Saugbagger zugeführt. Die Wanne ist in bekannter Weise mit einem Überlauf für das Wasser versehen.

Das Schöpfrad weist als Seitenwände Scheiben 10 auf, von denen wenigstens eine als Ringscheibe ausgebildet ist, durch deren innere öffnung das Innere des Schöpfrades zugängig ist. Zwischen den Scheiben 10 sind im Bereich des Radumfanges Platten 12 angeordnet, die in der durch den Pfeil 14 angegebenen Umlaufrichtung des Schöpfrades gegen den Radius des Rades voreilend geneigt sind. Die Platten 12 sind die vorderen und hinteren Begrenzung.¹:.-rand3 der Schöpfbecher 16. Sie sind an ihren außenliegenaen Enden mit '/er^oiileiBracasern 18 versehen. Die Seitenwände der Schöpfbecher 16 sind durch die Scheiben 1ü gebildet, die gleichfalls in üblicher Weise mit Yerschlei3mesGern versehen sind. Zum Radinneren hin sind die Schöfbecher durch einen Siebboden 20 abgeschlossen. Unterhalb des Siebbodens ist eine Kamm-er 22 ausgebildet, die sich abdichtend an die Bleche 12 anschließt. Die Kammern 22 können sich dabei gleichfalls zwischen den Scheiben 10 erstrecken und seitlich durch die Scheiben begrenzt v/erden.

Die Kammern 22 sind an ihrem unteren Ende mit einer Öffnung 24 versehen, die beispielsweise parallel zum Siebboden 20 liegen kann. Für die öffnungen 24 sind Verschlußklappen 26 vorgesehen. Diese Klappen 26 sind

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ORIGINAL INSPECTED

von Bügeln 28 getragen, die um ein Gelenk 30 schwenkbar sind, dessen Achse vorzugsweise parallel zur Drehachse 32 des Schöpfrades liegt* An den Bügeln 28 ist Jeweils ein Kippgewicht 34- befestigt, mit dem die Klappen 26 beim Umlaufen.des Schöpfrades über einen bestimmten Bereich geschlossen gehalten werden, während die Klappen über den restlichen Bereich geöffnet sind. Für die Kippgewichte 34- sind an den Platten 12 jeweils Anschläge 36 vorgesehen.

die Anschläge Die Kippgewichte 34- und/36 sind so angeordnet, daß die Klappe 26 wenigstens bis zu der Stellung des betreffenden Schöpf becher s ^off^eng^ehalten wird, in der der Schöpfbecher über die Ebene 38 durch die Drehachse 32 des Schöpfrades hinausgelangt. In der Zeichnung ist ein Schöpfbecher in dieser Stellung mit 16' "bezeichnet. Nachdem der Schöpfbecher - hier als 16'' bezeichnet eine Stellung erreicht hat, die etwa 3.0 Grad über der Ebene 38 liegt, gelangt der Schlierpunkt des Kippgewichtes über die Schwenkachse 30 nach rechts, so daß unter dem Gewicht die- Klappe 26 in. ihre Schließstellung geschwenkt und in dieser Schließstellung gehalten wird. Diese Stellung ist bei dem mit 16''· bezeichneten Schöpfbecher erreicht. Wie hier ersichtlich, wird durch das Kippgewicht 34- die Klappe in Schließrichtung vorgespannt. Nachdem der Schöpfbecher - hier als 16 ^f··· bezeichnet eine Stellung erreicht hat, die etwa um 30 Grad der Senkrechten durch die.Drehachse 32 voreilt, gelangt der Schwerpunkt des Kippgewiclrfces unter eine Ebene senkrecht durch die Schwenkachse der Klappe, so daß die Klappe

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unter der Wirkung des Kippgewichtes allmählich geoffnet wird* Das Kippgewieht kommt dann zur Anlage an dem Anschlag 36 und ruht dann auf dem Anschlag auf, bis der Schöpfbecher wieder die Stellung 16 ·· erreicht hat.

Koaxial zur Drehachse 32 ist ein als Drehschieber ausgebildetes Steuerorgan 4O vorgesehen mit einem feststehenden Kern 42 und einem mit dem Rad fest verbundenen Hingschieber 44. In dem Ringschieber 44 sind Steuerzellen 46 ausgebildet und zwar so viel Steuertaschen, wie das Ead Schöpfbecher aufweist. Jede dieser Steuertaschen 46 ist über ein Rohr 43 mit einer der Kammern 22 unterhalb der Schöpfbecher 16 verbunden. Das Rohrende ist dabei zweckmäßig durch die in Umlaufrichtung vorn liegende v/and 5ö tier Kammer 'd.'d nindurchgeführt und zxjar so, daß das Rohrende über die Innenseite dieser Wand vorstehend in die Kammer hineinragt. Zwischen dem vorstehenden Ende des Rohres 48 und dem Siebboden 20 ist in der Kammer 22 querliegend eine wehrartige Wand 52 angeordnet, die mit einer die Öffnung des Rohres übergreifenden Abwinklung 54 versehe-n ist. Der Kern 42 des Steuergerätes 40 ist mit einer Steuernut 56 versehen, die sich bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel über einen Winkel von etwa 130 &rad erstreckt. Diese Nut steht mit einer Bohrung 58 in Verbindung, die in einer koaxialen Bohrung 60 mündet, an die eine Rohrleitung 62 angeschlossen ist, die zur Saugseite eines Gebläses 64 führt.

Der Wasserspiegel 66 in der Schöpfwanne liegt unterhalb der Ebene 38 des Schöpfrades.

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Das beschriebene Schöpfrad arbeitet wie folgt:.

Mit den Schöf bechern wird in bekannter Weise das Sand-, Kies-Wassergemisch aus dem Trog entnommen. Da, wie beschrieben, die Öffnungen 24- der Kammern 22 so lange geöffnet sind, bis die Schöpfbecher eine Stellung erreicht haben, die beispielsweise 30 Grad oberhalb der Ebene 38 liegt, kann der überwiegende Teil des Wassers bis zum Erreichen dieser Stellung ungehindert abfließen. In der Stellung, etwa 30 Grad oberhalb der Ebene 3S, wird dann durch die Kippgexd-Chte gesteuert, die Öffnung 24 der Kammer 22 automatisch durch die Klappe 26 verschlossen. Durch eine Gummidichtung laßt sich dabei eine weitgehend luftdichte Abdichtung erreichen.

Nachdem die Kammer 22 durch Schließen der Klappe 26 verschlossen ist, gelangt die oteuertasche 46 des Ringschiebers 44, an die die Kammer mit einem Rohr 48 angeschlossen ist, in den ^ereich der Steuernut 56 des Kernes 42 und damit unter" die Wirkung des durch das Gebläse 64 erzeugten Unterdrucks. Damit vjird auch in der Kammer 22 ein Unterdruck erzeugt, durch den das Wasser, das sich noch in dem Sand-Kiesgenisch im Schöpfbecher oberhalb des Siebbodens befindet, in die Kammer 22 gesaugt. Die Bestfeuchte läßt sich auf diese Weise sehr weitgehend herabsetzen und zwar bis auf eine Restfeuchte von. unter 10 Prozent..Das abgesaugte Wasser verbleibt dabei in der Kammer. Dadurch, daß das Rohr 48 mit seinem Ende in die Kammer vorspringt, wird vermieden, daß über das Bohr 48 Wasser angesaugt wird. Durch die wehrartige Trenn-

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wand 52 wird gleichzeitig ein Rückströmen des abgesaugten Wassers "beim Entleeren der Schöpfbecher in . der Stellung des' Schöpfbechers 16' "' vermieden. Durch die Abkantung 54 wird das offene Ende des Rohres dagegen geschützt, daß unmittelbar Wasser oder Sand in das Rohr gelangt. Sand und Eies können auf der vorlaufenden Wand des Schöpfbechers abrutschen und gelangen in den Ablauftriebter: Jn dieser Stellung erreicht die zugehörige Steuerkammer 4-6 das. Ende der Steuernut 56· Der in der Kammer 22 herrschende Unterdruck füllt sich über den Siebboden auf, so daß dann durch das Kippgewicht die Klappe geöffnet werden kann. Beim Öffnen der Klappe kann das in der Kammer enthaltene Wasser abströmen. ..-..;

Die Dauer der Einwirkung des Unterdrücke auf die einzelnen Kammern 22 hängt ab von der Umlaufgeschwindigkeit und der Höhe des aufbringbaren Unterdruckes. In der Praxis kann es daher unter Umständen durchaus ausreichen, den Unterdruck nur über einen Schwenkbereich von 30 bis45 Grad wirken zu lassen, d.h. jeweils nur zwei Kammern jeweils unter Unterdruck zu setzen. Je weniger Kammern einem Unterdruck ausgesetzt werden müssen,.umso leichter läßt sich ein gleichmäßiger Unterdruck aufrechterhalten. In Fig. 2 sind für die Kammern 22 der beiden obersten Schöpfbecher Klappen vorgesehen, die hinsichtlich, ihrer Betätigung von den oben beschriebenen Klappen abweichen. Die Klappen 68 sind in Schwenkgelenken 70 verschwenkbar. Sie sind über Zugfedern 72 in Schließrichtung vorgespannt. Fest mit den Klappen 68

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verbunden sind Betätigungsarme 74-, die mit in der Zeichnung nicht dargestellten Steuerkurven zusammenwirken. Durch diese Steuerkurve wird über den Betätigungsarm. 74- die Klappe in Öffnungsrichtung verschwenkt, sobald der betreffende Schöpfbecher eine Stellung erreicht hat, in der die zugehörige Eamner 22 vom Vakuum abgeschaltet ist. Über eine solche Steuerkurve können die Klappen dann offengehalten werden, bis die Stellung erreicht wird, in der erneut Unterdruck angelegt wird. Es kann unter Umständen aber auch, ausreichen, die Klappe. lediglich kurzfristig zum üblaufenlässen des in der Kammer angesammelten Wassers zu öffnen, worauf die Klappe unter der Wirkung der 5'eder 72 wieder geschlossen v/erden kann. Ein erneutes Öffnen der Klappe kann dann erfolgen, sobald dieses zum optimalen Füllen der Schöpfbecher erforderlich ist, T-oi spielsweise beim Eintauchen der Schöpfbecher in die Schöpfwanne.

Die Kammern 22 können auch als geschlossene Tröge zwischen den Seitenscheiben des Schöpfrades ausgebildet sein und die Äuslaßöffnung kann in einer der Seitenwände vorgesehen werden. Die Entwässerung erfolgt dann axial,., wobei die Klappen dann auf der Außenseite der das Schöpfrad begrenzenden Schei/be ausgebildet sein können. Eine solche seitliche Anordnung der Klappen kann unter Umständen eine Kurvensteuerung der Klappen x^esentlich erleichtern.

Das Wesentliche der Erfindung bestellt darin, beim Auftauchen der Schöpfbecher aus dem Wasserspiegel der

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Schöpfwanne zunächst einen freien Abfluß des Wassers zu ermöglichen und, nachdem der überwiegende (Beil des Wassers frei abgeflossen ist, die in der Sand-Kiesschicht im Schöpfbecher enthaltene Feuchtigkeit durch Unterdruck abzusaugen und damit eine sehr geringe Restfeuchte zu erreichen» Durch konstruktive Mittel ist es dabei möglich, ein Ansaugen von Wasser durch die Unterdruckquelie zu vermeiden und damit mit einer einfachen Luftabsaugung zur Erzeugung des Unterdruckes auszukommen. Es lassen sich selbstverständlich auch vor der Unterdruckquelle Wasserfallen vorsehen, die eine reine Luftsaugung der Unterdruckquelle sicherstellen.

Da sich die Rohre 48 beim Eintauchen unter den FlüssigkeitsLjpie.yel 66 teilweise κ it V/asser füllen, kann es zv/eckmäßig sein, zur Sicherstellung der vollständigen Entleerung der Rohre, bevor diese mit der Unterdruckquelle in Verbindung kommen, eine Belüftung der Rohre vom inneren Rohrende her vorzusehen. Zu diesem Zweck kann zum Beispiel im Kern 42 des Steuerorgans 40 in Umlaufrichtung des Rades vor Beginn der Steuernut· 56 eine Bohrung vorgesehen sein, die mit der Atmosphäre in Verbindung steht und über die das Rohr durch-die Steuertasche 46 Luft ansaugen kann. ■

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Bei der Ausführungsform_:.nach den Fig. 3 bis 5 x^eist das· Schqfrad ?8 auf seinem Umfang zwischen den im Abstand voneinander liegenden Seitenscheiben 80 wiederum. Schöpfbecher 82 auf, die wiederum in der durch den Pfeil 84- gekennzeichneten Umlaufrichtung des Schöpfrades voreilend geneigt sind. Die Schöpfbecher 82 sind an ihrem Boden mit einem. Sieb 86 versehen. Radial einwärts von den Schöpf bechern 82 sind. Kammern 86 vorgesehen, die radial einwärts durch einen zwischen die Scheiben 80 eingeschweißten Zylinderschuß 88 begrenzt sind. Gegeneinander sind die Hämmern 86 durch Wände 90 abgeschlossen. Diese Wände 90.gehen von der nachlaufenden Wand bzw. vom hirfteren Ende des Siebbodens des Schöpfbechers aus. und sind aus weiter unten zu beschreibenden Gründen in Umlaufrichtung nach hinten geknickt oder gekrümmt.

In einer der Seitenscheiben BO des Schöpfrades 78 sind auf einem Teilkreis 92 Öffnungen 94- vox-gesehen. Der Durchmesser des Teilkreises 92 und der Durchmesser des Zylinderschusses 83 sind so aufeinander abgestimmt, daß die öffnungen 94- radial in einem abstand χ vom Zylinderschuß 88 liegen. Die öffnungen 94- sind, wie in der Zeichnung dargestellt, so angeordnet, daß sie unmittelbar an den Siebboden der Schöpfbecher angrenzt. Die Knickung oder Krümmung der Wände 90 ist weiter so. gewählt, daß der Knick bzw. die Krümmung auf dem Teilkreis 92liegt und zwar so, daß die Wand hier unmittelbar^an die öffnung 94. angrenzt. Durch diese Ausbildung der Trennwand 90 i» Verbindung mit der Anordnung der Öffnung 94- wird beim Auftauchen des Schöpf bechers aus der Schöpf wanne, also

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im Bereich der Scliöpfbecher 82 und 82a, durch die Trennwand eine Rinne gebildet, die durch die öffnung 94- ins Freie führt. In dieser Rinne kann Wasser, das in diesem Bereich durch die Siebboden.in die Kammern 86 strömt,, unmittelbar ablaufen.

Auf der Seitenscheibe 80 des Schöpfrades 68, das die Öffnungen 94- aufweist, ist .ein Saugkasten 96 angeordnet, der über ein Gelenk 98 mit einem Tragarm 100 angelenkt ist, der seinerseits wiederum über Schwenkgelenke 102, 104 am Rande 106 der Schöfwanne 108 angelenkt ist. Das Schwenkgelenk 98 ist zweckmäßig als Universalgelenk ausgebildet. Die zweite, zur Schwenkachse 110 senkrechte Schwenkachse, kann durch einen Scharnierstift gebildet werden, der in einem Rohr a^Tn Ende des Tragarmes 100 drehbar gelagert ist. Der 3;·- .£.'£;■■ S;;;cn 96 erstreckt sich über einen Bogen, der dem Bogen über drei benachbarte Öffnungen 94- entspricht und bedeckt damit, wie in Fig. dargestellt, maximal drei der Öffnungen 94-·

Der Saugkasten 96 trägt an seiner der Seitenscheibe 80 des Schöpfrades zugewandten, offenen Seite eine umlaufende, stirnseitig wirkende Dichtung 112, die, wie in Fig. 5 dargestellt, durch ein umlaufendes Spannband 114, gehaltert sein kann. Um das Ansaugen von Nebenluft.über die öffnungen beim Ein- und Austritt dieser Öffnungen in bzw. aus dem Bereich des Saugkastens zu vermeiden, sind an den Enden des Saugkastens jeweils Schleusen 116, 118 vorgesehen, die durch Trennwände 120, 122 ge-

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bildet werden, die an ihren freien Enden gleichfalls mit Dichtungen versehen sind. Die Saugkammer 124 des Saugkastens ,96 liegt damit zwischen den Schleusen 116 und 118. In diesem Bereich ist der Saugkasten 96 mit einem Anschlußstutzen 126 versehen, der über eine Leitung 128 mit einer "Vakuumpumpe 130 verbunden ist, die beispielsweise als Wasserringpumpe ausgebildet sein kann.

Der Saugkasten 96 ist mit drei Laufrollen 132, 134, versehen, die radial gerichtete Achsen aufweisen und von denen die Rollen 132 und 134 auf einer Laufbahn radial einwärts der Öffnungen 94- und die Rolle 136.auf einer Laufbahn radial auswärts dieser öffnungen laufen. Durch die Rollen 132, 134 und 136 wird die Anpressung der Dichtung begrenzt. Zur Feineinstellung können die .Rollen mit Exzenter achsen verseher sein, über el': 3 Univ-irsalgo-lenk zwischen dem Saugkasten und den !Tragarm wird die Anlage des Saugkastens bzw. seiner Dichtungen an der Außenseite der Seitenscheibe 80 des Schöpfrades ausschließlich durch die Einstellung der Laufrollen bestimmt.

Die Vorrichtung nach den I¹Xg. 3 bis 5 arbeitet wie folgt:

Nach dem Auftauchen des mit Sand bzw. Kies und Wasser gefüllten Schöpfbechers aus der Schöpfwanne kann das Wasser im Bereich der Stellungen 82, 82a bis zum Erreichen der Stellung 82b frei durch den Siebboden in die Kammer 86 ablaufen. Aus der Kammer fließt sie über die durch die !Trennwand 90 gebildete Rille durch die seitlichen Öffnungen 92 ab. In der Stellung 82b ist die öffnung

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94 unter den Saugkasten 96 getreten. Sie liegt hier jedoch noch im Bereich der Schleuse 116, der Unterdruck wirkt also noch nicht auf die Kammer 86. Der freie Abfluß von V/asser aus der Kammer 86 ist unterbunden. Sobald die öffnung 94-, unter der die Schleuse 116 abtrennenden Wand 120 hindurchgetreten ist, wirkt auf die Kammer 86 schlagartig der durch die Pumpe 130 erzeugte Unterdruck, •durch den das Wasser aus dem Sand bzw. Xies-Wasser-Gemisch durch den Siebboden hindurch in die Kammer 86 hineingesaugt wird. Diese Ehwirkung des Unterdruckes dauert während der gesamten Zeit, in der sich die Öffnung im Bereich der Saugkammer 124- befindet. So unterliegt bei der Darstellung nach Fig. 3 die Kammer.86 des in der Stellung 82c befindlichen Schöpfbechers dem Unterdruck. Die öffnung 84 der zu dem Schöpfbecher .in der' Stellung 82d gehörenden Kammer 86 ist hersi·¹? in die Scaleosc 11c. am ZTnö.e des Saugkastens 96 eingetreten und tianiit vom Unterdruck abgetrennt .

Über die Vakuumpumpe 130 wird aus der Saugkammer 124 lediglich Luft angesaugt. Das aus den Schöpfbechern abgesaugte Wasser sammelt'sich in den Kammern 86. Da diese Kaiiimern sich von den Öffnungen 94 aus in Umlauf richtung nach vorn erstrecken, steht ein genügend-großes Reservoir zur Aufnahme des abgesaugten Wassers zur Verfügung. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, liegt die Öffnung 94 im rechten oberen Quadranten, in dem das Abwerfen des Sandes bzw. Kieses erfolgt, jeweils an der höchsten Stelle der Kammern 86. Damit kann kein Wasser in den Sand zurück-

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gelangen. Das Entleeren der Kammern 86 erfolgt beim Auftauchen der Schöpfbecher im Bereich der Schöpfbecherstellungen 82 und 82a.

Bei der dargestellten Ausführungsform unterliegen jeweils maximal zwei Schöpfbecher dem Unterdruck. Es hat sich herausgestellt, daß die Einwirkung des Unterdrucks etwa über 1/5 bis 1/6 des Eadunilaufes ausreicht, um die gewünschte Entwässerung zu erzielen. Es wurde eine 95%ige Entwässerung bei einem Unterdruck von 7 nW3 erreicht. Eine langer andauernde Einwirkung des Unterdruckes hat zu keiner wesentlichen Verbesserung dieses Ergebnisses geführt. Da Schöpfräder dieser Art mit 1 Upm umlaufen, beträgt die Unterdruckeinwirkung zwischen 10 und 20 Sekunden.

Um enge Querschnitte in den Kammern 86 zu vermeiden, in denen sich Sand oder Kies festsetzen könnte, ist eine zusätzliche Trennxtfand 140 vorgesehen, die sich vom vorlaufenden Ende des Siebbodens zu der Trennwand 90 der vorlaufenden Kammer führt. Auf diese Weise wird eine relativ kompakte Form der Kammer 86 erreicht.

Wie bereits erwähnt, sollte die Länge des Saugkastens so gewählt werden, daß die erforderliche Dauer der Einwirkung des Unterdrucks erzielt wird. Das in Umlaufrichtung hinten liegende Ende des Saugkastens bzw. der Saugkammer sollte so angeordnet werden, daß unterhalb der waagerechten Tangente an die jeweils tiefste Stell·

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del? Öffnung 84- in der Kammer 86 ein Volumen ist, das jeweils die maximal zu erwartende Vassennenge aufnehmen kann, ohne daß das Vasser durch die öffnung in die Saugkammer übertreten kann. Das Eintreten von Sand durch den Siebboden in* die Kammer 86 ist nicht kritisch, da dieser Sand beim Austreten der Schöpfbecher aus der Schöpfwanne, also in den Stellungen 82 und 82a aus der Kammer wieder ausgespült wird.

Die Seitenscheiben von Schöpfrädern, die mit Durchmessern bis zu 2 m hergestellt werden, lassen sch. praktisch nicht ohne Schlack fertigen. Ein solcher Schlack, selbst in der Größenordnung von Zentimetern, beeinträchtigt die Virkung der Vorrichtung nicht, da der Saugkasten jeweils der Wandung folgen kann. Dies gilt weitgehend auch für den normalen Abrieb im Betrieb. Kritischer können ünebenlieiten sein, die durch örtlichen Schweißveraug beim Einschweißen der Zwischenwände auftreten können. Sofern sich hier keine hinreichend glatte Oberfläche erreichen läßt, kann es zweckmäßig sein, als Gleit- und Rollfläche für den Saugkasten einen gesonderten Ring aufzusetzen, der dann beispielsweise mit einer rostfreien Oberfläche versehen sein. kann.

Grundsätzlich ist es auch, möglich, an die öffnungen 94-jeweils Krümmer anzuschließen, die radial einwärts oder auswärts gerichtet sind und in einer radial inneren oder äußeren Laufbahn münden, auf der dann entsprechend abgeänderte Saugkasten geführt ist.

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Claims (1)

1. So

   Patentansprüche

   Λ» Kies- und Sand-Entwässerungsvorrichtung mit einem in eine Schöpfwanne eintauchenden Schöpfrad mit auf dem Umfang verteilten Schöpfbechern, die gegen den Radius des Schöpfrades in dessen Umlaufrichtung geneigt und mit siebartigen Böden versehen sind, wobei hinter den Böden Kammern angeordnet sind, die gegen benachbarte Kammern abgeschlossen und mit Mitteln zur Erzeugung eines Unterdrucks in den Kammern versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern (22) über Steuermittel (40) mit einer Unterdruckquelle verbindbar sind, während sich die Schöpfbecher (16) im Bereich der oberen Quadranten des Schöpfrades befinden, daß die Kammern weiter mit Äblauföffnungen (24) verbunden sind und daß Verschlußmittel (26, 74) .für die AbIsυ !"öffnungen vorgesehen sind., mit denen diese AbIauföffnungen über den Bereich verschließbar sind, über den die Verbindung der Kammer mit der Unterdruckquelle besteht. . -

   2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schließbereich etwa 30 Grad über der Ebene (38) durch die Drehachse (32) des Schöpfx-ades beginnt.

   3· Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Schließbereich bis etwa 30 Grad über die Senkrechte durch die Drehachse (32) des Schöpfrades erstreckt.

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   BAD

   4» Vorrichtung nach Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet, daß die Ablauf öffnungen (24) sich an den in Uailattfricatung (14) des Schöpfrades hinten liegenden Soden der Xamiaers. befinden*

   5· Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dall als Verschlu foaitfrel schwenkbar gelagert· Happen (26, 74) vorgesehen sind»

   6· Torrichtung nach Ansprach 5» dadurch gekennzeichnet* daß die Slappaa (26, 74) eine parallel sur urehmchs· (32) des Schöpfradea liegende Schwenkachse (30« 70) aufweisen.·

   7· Vorrichtung nach Ansprach 5 oder 6, dadurch gekennxeich« list, duZ die Slappaa (7^) dui-ca ffedexn (72) ia SchlieS-richtung vorgespannt sind»

   δ» Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 his 7» dadurch gekennzeichnet» daß die Klappen (68) mit einem Betätigungsarm (74) versehen sind und daü an den Betätigungsarmen angreifende, feststehende Steuermittel vorgesehen sind, mit denen die Klappen in die Öffnungsstellung bringbar sind·

   9· Vorrichtung nach eines der Ansprüche 5 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daB die Klappen (26) alt einem die Klappen im Schließbereich in ochlieBrichtung belastenden Kippgewicht (34) versehen sind·

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   10» Vorrichtung nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet»' daß koaxial sur Brebachss ©in Steuerschieber (40) sit f eatstefe^ndea K<sx& (42) uaa mit mit des Schöpfrad verbundenen Steuertaaciieii (46) für ^sdaa So&öpfbecher (18) angeordnet ist_t wob^i dl© Steuertasohea .lewgils übe? Hohrl^ltmigem (48) silt d@r des rigaa ScüöpfböQher ^ugdordneteii £aam@r (22) sind·

   11· Torriehtang nach Anbruch 1O₉ dadurch da2 die Bahr© (43) in der Kama©r aaterhalb das Sieb· bodsns (20) ssüiideii und- mit ihrea End® in die Eamor

   12· Vorrichtung nach Anspruch 11» daduroh daB die Bohre (^S) durch dis in Üalauirichtuns vora liegende Wand (50) der Kaasera (22) gefülirt sind.

   Yorrichtuag nach Anspruch 11 oder 12, dadurcXx s ei ohne t^ daÜ zwischen des oiebboden (20) und daa in die Kaaaer (22) vorspringenden. Ende des Hohres (43) eine wehrartige Trennwand (52) voxg«eeh«ii- 1st»

   Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablauföffnungen in einer der üeitenseheiben des Schöpfrades angeordnet sind und daß auf der Außenseite ein mit den Ablauföffnungen zusammenwirkender fSjuigkasten angeordnet ist, der gegen die Seitenscheibe.abgedichtet und mit der Uaterdruckquelle verbunden ist.

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   15· Vorrichtung nach Anspruch 14-, dadurch gekennzeichnet,

   daß die Ablauföffnungen radial im Abstand von der inne . ren Begrenzungswand der Kammern angeordnet sind.

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   16. Vorrichtung nach Anspruch 14-. oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablauföffnungen unmittelbar unterhalb des Siebbodens der Schöfbecher angeordnet sind.

   17· Torrichtung nach Anspruch 14-, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Kammern unterhalb der Schöpfbecher in
   Umlaufrichtung nach vorn erstrecken»

   18. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der G'-vu^keeten ijber einen ^cir^erikarin an der Schöpf wanne der Vorrichtung gelagert ist.

   19· Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Saugkasten schwenkbar mit dem Schwenkarm verbunden ist. '

   ' 20. Vorrichtung nach Anspruch. 19 ₅ dadurch gekennzeichnet, daß_%d"as Schwenkgelenk am Saugkasten ein Universalgelenk ist. . ·

   21. Vorrichtung nach Anspruch 14-, dadurch gekennzeichnet, daß der Saugkasten mit Laufrädern versehen ist.

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   22. Vorrichtung nach-Anspruch. 14-, dadurch gekennzeichnet, daß an den Enden des Saugkastens jeweils Schleusen mit einer der Fläche der AblaufÖffnungen entsprechenden Abdeckfläche vorgesehen sind.

   23· "Vorrichtung nach Anspruch 14-, dadurch gekennzeichnet, daß der Saugkasten gekrümmt ausgebildet ist und an seinen Kanten mit einer stirnseitig wirksamen Dichtung versehen ist.

   24-. Vorrichtung nach Anspruch 14-, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Saugkastens so bemessen ist, daß jeweils zxirei bis dre^ Ablauf Öffnung en mit der Unterdruckquelle verbindbar sind.

   25· Vorrichtung nach Anspruch 14-, dadurch, gekennzeichnet, daß sich der wirksame Bereich des Saugkastens über einen Bogen von etwa 50 bis 60° erstreckte

   26. Vorrichtung nach Anspruch 25 > dadurch gekennzeichnet, daß der wirksame Bereich in Umlaufrichtung des Schöpf rades etwa 15 bis 25° über der Horizontalen durch die Schwenkachse beginnt.

   27· Vorrichtung nach Anspruch 14-, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Scheibe, in der die AblaufÖffnungen ausgebildet sind, ein -Laufring mit einer rostfreien Oberfläche angeordnet ist.

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