DE3042750A1

DE3042750A1 - Winde fuer ein sielreinigungsgeraet

Info

Publication number: DE3042750A1
Application number: DE19803042750
Authority: DE
Inventors: Werner 3320 Salzgitter Mager
Original assignee: Salzgitter Maschinen und Anlagen AG; Salzgitter Maschinen AG
Current assignee: Salzgitter Maschinen und Anlagen AG; Salzgitter Maschinen AG
Priority date: 1980-11-13
Filing date: 1980-11-13
Publication date: 1982-06-16
Also published as: EP0052272A1

Description

DIPL.-ING. HORST ROSE * DIPL-ING. PETER KOSEL PATENTANWÄLTE

Unsere Akten-Nr.: 1774/841 Bad Gandersheim, 12. HOV. 1980 Salzgitter Maschinen und Anlagen Aktiengesellschaft

Winde für ein Sielreinigunqsqerät

Die Erfindung bezieht sich auf eine Winde für ein Sielreinigungsgerät, die im Siel selbst angeordnet ist.

Zur Reinigung von Siolon, also von auf ihrem Umfang vollständig geschlossenen Abwdsserkannlcn iür kommunale oder industrielle Abwässer, werden Reinigungsgeräte eingesetzt, die innerhalb des Siels verfahren werden müssen. Dazu können sehr erhebliche Antriebskräfte erforderlich sein. Für einen solchen Antrieb können zweckmäßig Winden eingesetzt werden, die im Siel selbst angeordnet sind und über ein geeignetes flexibles Zugglied, insbesondere ein Zugseil, die notwendigen Antriebskräfte auf das Reinigungsgerät ausüben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Winde zu schaffen, die für den Antrieb solcher Sielreinigungsgeräte innerhalb des Siels selbst eingesetzt werden soll und sich den jeweiligen Querschnitts- und Ablagerungsverhältnissen im Siel anpassen kann und unter den jeweiligen Verhältnissen sicher im Siel verankert werden kann. Dabei soll den sehr unterschiedlichen Ablagerungshöhen "im Siel, also der sehr unterschiedlichen oberen Grenze der so gebildeten Sohle des Siels, Rechnung getragen werden, und es sollen ferner bei der Verankerung größere Flächenpressungen vermieden werden, um den ggf. sehr schlechten Wandungsverhältnissen des Siels zu begegnen.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch eine Winde gelöst, die vor allem dadurch gekennzeichnet ist, daß das Windengestell Verspanneinrichtungen trägt, die mit Hilfe von flexiblen großflächigen Spannkissen wenigstens an zwei gegenüberliegenden Wandungsabschnitten des Siels verspannbar sind. Hierdurch wird erreicht, daß die Winde mit ihrem

Rö/W -2--

Ol Windengestell sicher auf einem großen Wandungsbereich des Siels verspannt und damit verankert werden kann. Aufgrund der großen Andruckflächen der Spannkissen entstehen nur verhältnismäßig geringe Flächenpressungen auf das jeweilige Sielbauwerk, also insbesondere auf die Sielwandungen. Die Spannkissen, zweckmäßig aufblasbare Bälge, lassen sich auch unter den schwierigen Verhältnissen im Siel durch entsprechende Drucklufteinrichtungen, zumindest über entsprechende im Siel verlegte Druckluftleitungen, auf einfache Weise und mit hoher Betriebssicherheit spann/ und entspannen. Je nach den Betriebs- und Arbeitsverhältnissen des Reinigungsgeräts im Siel kann die Winde an den unterschiedlichsten Stellen des Siels sicher verankert werden. Eine derartige Winde kann in Bezug auf den Betrieb des Reinigungsgeräts über Nacht im Siel verbleiben, so daß Nebenarbeiten für den Antrieb des Reinigungsgeräts sehr gering gehalten werden können. Die flexiblen großflächigen Spannkissen, also zweckmäßig die aufblasbaren Bälge, können sich bereits recht unterschiedlichen Sielverhältnissen anpassen, insbesondere bereits recht unterschiedlichen Sielhöhen.

Bei der Anwendung von Sielreinigungsgeräten kann es von Vorteil sein, wenn für dessen Betrieb ein gewisser Stau der im Siel während der Reinigungsarbeiten weiterhin strömenden Abwasser erzeugt wird. Dies wird in weiterer Ausgeist.altung dor Erfindung dadurch erreicht, daß die Spannkissen durch Gestalt und Anordnung einen Teil des Sielquerschnitts von der Sielsohle ausgehend verschließen. Die Winde erfüllt dadurch eine Art Wehrfunktion für die fließenden Abwasser. Hierfür eignen sich die erfindungsgemäßen Spannkissen besonders gut, da sie im Sohlenbereich derart großflächig und voluminös gestaltet und angeordnet sein können, daß ein erheblicher Strömungsquerschnitt des freien Siels verschlossen wird, die fließenden Abwasser also in diesem Umfang gestaut werden.

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SAD ORfGINAL

Ol Eine für die geschilderten Wirkungen der Verspanneinrichtungen im Siel besonders zweckmäßige Bauweise wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung dadurch erreicht, daß die Spannkissen am First und an der Sohle des Siels verspannbar sind und das oder die gegen die Sohle verspannbaren Spannkissen von einer Bodenplatte des Windungsgestells und das oder die gegen den First verspannbaren Spannkissen von einem Firstschild getragen sind, der durch vertikal wirkende, auf dem Windungsgestell angeordnete Stelleinrichtungen höhenverstellbar ist. Auf diese Weise wird in besonders großflächiger Anlage an der Sielwandung eine sichere Verankerung der Winde erzielt. Auch bei den ungünstigsten Sohlen— und Firstverhältnissen, insbesondere also bei der durch die unterschiedlichen Ablagerungen gebildeten Sohle, ist eine sichere Verspannung der Winde im Siel möglich. Über die vertikal wirkenden Stelleinrichtungen und den Firstschild kann sich die am First verspannende Spanneinrichtung mit ihrem Spannkissen den unterschiedlichsten Höhenverhältnissen anpassen. Das an der Bodenplatte angeordnete Spannkissen kann in besonders einfacher Weise zugleich zur Erzielung der geschilderten Stauwirkung bzw. Wehrfunktion herangezogen werden, da gerade im unteren Strömungsbereich der Abwässer dieses Spannki r.r.on zu dom qewünRchten teilweisen Verschluß des Strörnungsquerschnitts oberhalb der Sohle führt. Die Stelleinrichtungen für den Firstschild bestehen zweckmäßig aus hydraulisch oder pneumatisch betriebenen Kolben-Zylinder-Einheiten, deren Zylinder am Windengestell angeordnet sind und deren Kolbenstangen den Firstschild tragen. Diese Kolben-Zylinder-Einheiten lassen sich in einfacher Weise durch die jeweiligen Druckmittel steuern, und zwar in jeweiliger Übereinstimmung mit der Beaufschlagung der Spannkissen. Zur Steuerung der Höhenverstellung des Firstschilds ist es besonders vorteilhaft, wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung der Firstschild wenigstens eine sich gegen den First des Siels an-

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Ol legende Tastrolle für die Steuerung der Stelleinrichtungen trägt. Hierdurch ist nach Art eines Regelkreises eine selbsttätige Höhenverstellung des Firstschilds je nach den gegebenen Querschnittsverhältnissen und insbesondere den gege-

Ob honen SohlfnverhälInissen möglich.

Für den Betrieb der Winde im Zusammenhang mit dem Sielreinigungsgerät ist es zweckmäßig, wenn diese Winde im Siel verfahren werden kann. Dazu wird erfindungsgemäß die Winde ausgerüstet mit einem an der Sielwandung verfahrbaren selbstspurenden Fahrwerk. Ein solches selbstspurendes Fahrwerk ist für die Anpassung an die jeweiligen Sielverhältnisse besonders zweckmäßig, um eine sichere Führung auch ohne besondere Leiteinrichtungen im Siel zu gewährleisten.

Im Hinblick insbesondere auf die sehr unterschiedliehen Sohlenverhältnisse des Siels, nämlich insbesondere im Hinblick auf die unterschiedlichen Ablagerungshöhen, ist es von besonderem Vorteil, wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung wenigstens je ein Lauf- und ein Leitrad des Fahrwerks in ihrer Zuordnung zueinander starr gekoppelt sind und ihr Koppelgestänge um eine parallel zur Fahrtrichtung verlaufende Achse schwenkbar ist, wobei der Hebelarm zum Laufrad kleiner als der Hebelarm zum Leitrad ist. Hierdurch wird einerseits ein sicheres Selbstspuren des Fahrwerks erzielt, und zwar insbesondere eine stetige Anpassung an die unterschiedlichen Sohlenhöhen, die durch die Ablagerungen gebildet sind, sowie eine Anpassung im Fall der häufig auftretenden, sich nach unten verengenden Sielquerschnitten, also gekrümmten Sohlenwandungen des Siels. Durch die gekennzeichnete Hebelarmbemessung des Koppelgestänges wird erreicht, daß die von der Winde ausgeübte Last auf dem Laufrad stets größer als die auf dem Leitrad ist.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand der Zeichnung. Die Zeichnung ist weitestgehend

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BAD ORIGINAL

Ol schematisch gehalten, es sind nur die zur Erläuterung der Erfindung zweckmäßigen Teile der Winde jeweils dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 und la jeweils eine Seitenansicht der Winde nach der Erfindung bei unterschiedlicher Sohlenhöhe im Siel und entspannten Spannkissen,

Fig. Ib ein schematischer Querschnitt durch das Siel mit der Winde nach Fig. 1,

Fig. 2 und 2a jeweils eine Seitenansicht entsprechend Fig. 1 und la bei unterschiedlichen Sohlenhöhen des Siels und bei gespannten Spannkissen,

Fig. 2b einen schematischen Querschnitt durch das Siel mit der Winde nach Fig. 2,

Fig. 3 eine Schnittansicht durch das Siel mit schematischer Darstellung eines Teils des Fahrwerks der Winde und der Taststeuerung für den Firstschild,

Fig. 4 einen Querschnitt durch das Siel mit rein schematischer Darstellung einer anderen Ausführungsform des Fahrwerks für die Winde nach der Erfindung in zwei unterschiedlichen Stellungen entsprechend zwei unterschiedlichen Sohlenhöhen im Siel.

In der Zeichnung ist das mit etwa eiförmigem Querschnitt versehene Siel allgemein mit 1 bezeichnet. Der Sielquerschnitt ist gekrümmt und verjüngt sich nach unten zur Sohle. Die sich im unteren Querschnittsbereich des Siels 1 befindende Ablagerung ist allgemein mit 2 bezeichnet* Die obere Grenze der Ablagerung 2 bildet in diesem Betriebszustand die Sohle 2a, auf der die noch zu beschreibende Winde aufruht bzw. verspannt werden soll. Auf dieser Sohle 2a strömt jeweils das Abwasser 3. Befindet sich im Siel 1 keine Ablagerung, also sind solche Ablagerungen nicht vorhanden oder bereits entfernt worden, so bildet die untere Sielwandung die Sohle 2b.

Die erfindungsgemäß gestaltete Winde weist ein schema-

Ol tisch wiedergegebenes Windengestell 4 auf, an dem gemäß Fig. 1 sowohl am vorderen wie auch am rückwärtigen Teil ein selbstspurendes Fahrwerk 5 angeordnet ist. Das Windengestell 4 trägt in seinem mittleren Abschnitt in geeigneter Weise die Seiltrommeln 6 für das flexible Zugglied, insbesondere ein Zugseil 7 für den Antrieb des jeweils eingesetzten Sielreinigungsgeräts. Ebenfalls im mittleren Abschnitt weist das Windengestell 4 eine Bodenplatte 8 auf. An der Unterseite trägt diese Bodenplatte 8 ein flexibles großflächiges Spannkissen 9, das, zweckmäßig durch Druckluft, aufblasbar ist. Das Windengestell 4 trägt ferner im mittleren Bereich an seiner Oberseite zwei vertikal wirkende Stelleinrichtungen 10, zweckmäßig pneumatisch oder hydraulisch betriebene Kolben-Zylinder-Einheiten. Diese Stelleinrichtungen tragen jeweils am oberen Ende, z. B. der jeweiligen Kolbenstange 11, einen Firstschild 12, der, wie Fig. Ib und 2b zeigen, wenigstens angenähert entsprechend der Krümmung des Firstes des Sieles 1 gekrümmt ist. Auf diesem Firstschild 12 ist ein oberes flexibles und großflächiges Spannkissen 13 angeordnet, das zweckmäßig ebenfalls durch Druckluft aufblasbar ist. Der Firstschild 12 trägt ferner beidseitig sowie an seinem vorderen und rückwärtigen Ende jeweils eine Stützrolle 14, mit dem er sich, wie insbesondere in Fig. Ib und 2b dargestellt ist, an der Sielwandung abstützt. Schließlich ist sowohl am vorderen wie am rückwärtigen Ende des Firstschilds 12 jeweils eine Tastrolle 15 angeordnet, deren Funktion im folgenden noch beschrieben wird.

Fig. 3 zeigt schematisch noch einmal den geschilderten Grundaufbau der Winde. Daraus ist ersichtlich, daß die Tastrolle 15 über ein geeignetes Stellglied 16 auf ein Umschaltventil 17 einwirkt, das drei Stellungen und jeweils drei Wege aufweist. Dieses Umschaltventil 17 dient zur Druckbeaufschlagung der Stelleinrichtungen 10 für den Firstschild 12. Das Druckmittel wird mit Hilfe der Pumpe 18 aus dem Behälter 19 gefördert und in der dargestellten Weise rückgeführt. _₇_

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Ol Die Tastrolle 15 bzw. das Stellglied 16 sind in Anlagerichtung durch die Feder 20 beaufschlagt. Die Tastrolle 15 und das Umschaltventil 17 sind in Fig. 3 in der normalen Betriebsstellung dargestellt, in der die Stelleinrichtungen keine Hub- oder Senkwirkung auf den Firstschild 12 ausüben. Die auf der Ablagerungssohle 2a in Fig. 3 aufruhenden Laufräder 5 geben die Windenstellung gemäß Fig. 1 bzw. gemäß Fig. 2 wieder, die auf der Sohle 2b in Fig. 3 aufruhenden Laufräder 5 die Stellung gemäß Fig. la bzw. 2a.

Die Arbeitsweise der Winde ist die folgende: Die Winde möge die in Fig. 1 dargestellte Position erreicht haben, wobei die Tastrolle 15 mit dem Umschaltventil die Stellung gemäß Fig. 3 eingenommen hat. Es ruht somit das Fahrwerk 5 mit dem Windengestell 4 auf der Ablagerungssohle 2a auf. In Fig. 1 bzw. Ib sind die Spannkissen 9 und 13 noch nicht durch Druckmittel beaufschlagt. Ist diese Stellung erreicht, so werden die Spannkissen 9 und 13 in geeigneter Weise durch Druckmittel beaufschlagt, also gespannt, so daß sie sich in der in Fig. 2 bzw. 2b dargestellten Weise an der Sohle 2a und dem First des Siels 1 verspannen. Die Winde kann nunmehr in Betrieb gesetzt werden. Es hat sich gezeigt, daß bei

2 einer Fläche der Spannkissen 9 und 13 von 1 m und einem Luftdruck von 1 bar eine Verspannkraft von 10 t erreicht werden kann, wobei die auf das Siel 1 ausgeübte Flächenpressung 1 bar beträgt. Nach Beendigung der jeweiligen Reinigungsarbeit des angeschlossenen Reinigungsgeräts können die Spannkissen 9 und 13 wieder entspannt werden (Fig.l lind Ib), und es kann dann die Winde über das Fahrwerk 5 verfahren in eine neue Arbeitsposition.

Wird bei einer derartigen Arbeitsposition eine niedrigere Sohle erreicht, z. B. die in Fig. la und 2a sowie im unteren Teil der Fig. 3 dargestellte tiefstmögliche Stellung auf der Sohlenwandung 2b des Siels 1, so gerät die Tastrolle 15 außer Kontakt mit der Firstwandung des Siels 1, so daß unter der Wirkung der Feder 20 das Umschaltventil 17 in seine obere Schaltstellung überführt wird. In dieser

-8-ORIGINAL INSPECTED

Ol Stellung wird die Druckseite der Stelleinrichtungen 10 beaufschlagf, und es wird der Firstschild 12 über die Stelleinrichtungen 10 nach oben verstellt. Dies geschieht, bis die Tastrolle 15 erneut in Kontakt mit der Firstwandung des Siels 1 gerät und das Umschaltventil in die in Fig. 3 dargestellte mittlere Stellung überführt, so daß die weitere Höhenbewegung der Stelleinrichtungen 10 und damit des Firstes 12 unterbrochen wird. In diesem Augenblick ist die in Fig. la und 2a dargestellte Höhenlage des Firstschilds 12 erreicht. In dieser Stellung sind die Spannkissen 9 und 13 noch entspannt. Nunmehr können die Spannkissen 9 und 13 erneut mit dem Druckmittel beaufschlagt werden, bis sie sich gemäß Fig.2a im Siel 1 sicher verspannen. Hiernach kann der weitere Betrieb der Winde fortgesetzt werden.

Steigt die jeweilige Sohle, auf der das Fahrwerk 5 aufruht, gegenüber der zuletzt geschilderten tiefsten Stellung an, so wird die Tastrolle 15 von der Firstwandung des Siels 1 nach unten gedrückt, so daß gegen die Wirkung der Feder 20 das Umschaltventil seine entsprechende Schaltstellung erreicht. Dadurch wird die Zugseite der Stelleinrichtungen 10 durch das Druckmittel beaufschlagt und die Druckseite entlastet, so daß der Firstschild 12 durch die Stelleinrichtungen 10 abgesenkt wird, bis die Tastrolle und damit das Umschaltventil 17 die in Fig. 3 dargestellte mittlere Stellung wieder eingenommen hat. Es paßt sich somit selbsttätig das Firstschild 12 der jeweiligen Sohlenlage an. Die geschilderten Verspannvorgänge für die Winde werden dann in der jeweiligen Position durchgeführt.

Sämtliche Laufrollen 5, Stützrollen 14 und Tastrolle 15 sind zweckmäßig luftbereift, um eine sanfte Arbeitsweise zu gewährleisten.

Fig. I₁ la, Ib sowie 2, 2a und 2b zeigen ferner, daß durch die Winde eine Stauwirkung auf das Abwasser 3 ausgeübt wird. Bereits in der nicht verspannten Stellung gemäß Fig. 1 bis Ib bieten die Windenteile eine gewisse Stauwirkung, so daß der rechtsseitige normale Abwasserspiegel So.

Ol angehoben wird auf den Spiegel 3b. Wird die Winde in der in Fig. 2, 2a und 2b dargestellten Weise verspannt, wird also insbesondere das Spannkissen 9 aufgeblasen, so ergibt sich durch Anordnung und Gestalt des Spannkissen 9 eine erhöhte Stauwirkung auf das Abwasser 3, so daß in Strömungsrichtung vor der Winde nunmehr der höhere Abwasserspiegel 3c erreicht wird. Die Winde führt also eine Art Wehrfunktion aus.

Fig. 4 zeigt rein schematisch eine besondere erfindungsgemäße Ausbildung des Fahrwerks der Winde. Bei dieser Ausführungsform sind die Radpaare in folgender Weise angeordnet« Je ein Laufrad 20 und ein zugehöriges Leitrad 21 des Fahrwerks 4 sind in ihrer Zuordnung zueinander starr gekoppelt, und zwar durch ein gewinkeltes Koppelgestänge 22.

Dieses Koppelgestänge 22 seinerseits ist um eine parallel zur Fahrtrichtung verlaufende Achse 23 schwenkbar am Windengestell 4 gelagert. Dabei ist, wie Fig. 4 deutlich zeigt, der Hebelarm des Koppelgestänges 22 zwischen der Achse 23 und dem Laufrad 20 kleiner bemessen als der Hebelarm am Koppelgestänge 22 zwischen der Achse 23 und dem Leitrad Die in Fig. 4 dargestellten unterschiedlichen Stellungen der Radpaare 20 und 21 mit dem Koppelgestänge 22 zeigen die selbsttätige Anpassung dieses Fahrwerks an die unterschiedlichen Sohlenhöhen 2a b2w. 2b. Durch die geschilderte Bemessung der Hebelarme ist die auf das Laufrad 20 ausgeübte Last stets größer als die auf das Leitrad 21 ausgeübte. Dieses Fahrwerk ist in vollem Umfang selbstspurend und paßt sich allem Gegebenheiten im Siel 1 selbsttätig an.

Patentanwälte Dipl.-lng. Horcl CjpJ.-lng. Folcr

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Claims

* ,- AU DlPL-ING. HORST RUSE DIPL-ING. PETER KOSEL PATENTANWÄLTE Unsere Akten-Nr. : 1774/841 Bad Gandersheim 12. NOV. 1980 Salzgitter Maschinen und Anlagen Aktiengesellschaft PATENTANSPRÜCHE

1. Winde für ein Sielreinigungsgerät, die im Siel selbst angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Windengestell (4) Verspanneinrichtungen (8,9,10,11,12,13) trägt, die mit Hilfe von flexiblen großflächigen Spannkissen (9,13) an wenigstens zwei gegenüberliegenden Wandungsabschnitten .des Siels (1) verspannbar sind.

2. Winde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannkissen (9,13) durch Gestalt und Anordnung einen Teil des Sielquerschnitts von der Sielsohle (2a;2b) ausgehend verschließen.

3. Winde nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannkissen (9,13) am First und an der Sohle des Siels vespannbar sind und das oder die gegen die Sohle (2a,2b) verspannbaren Spannkissen (9) von einer Bodenplatte (8) des Windengestells (4) und das oder -die gegen den First verspannbaren Spannkissen (13) von einem Firstschild (12) getragen sind, der durch vertikal wirkende, auf dem Windengestell (4) angeordnete Stelleinrichtungen (10,11) höhenverstellbar ist.

4. Winde nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Firstschild (12) wenigstens eine sich gegen den First anlegende Tastrolle (15) für die Steuerung der Stelleinrichtungen trägt.

5. Winde nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch ein an der Sielwandung verfahrbares selbstspurendes Fahrwerk (5;20,21).

6. Winde nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens je ein Lauf- (20) und ein Leitrad (21) des Fahrwerks in ihrer Zuordnung zueinander starr gekoppelt

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Ol sind und ihr Koppelgestänge (22) um eine parallel zur Fahrtrichtung verlaufende Achse (23) schwenkbar ist, wobei der Hebelarm zum Laufrad (20) kleiner als der Hebelarm zum Leitrad (21) ist.

Palsnlanv.'ä'.ia Dipl.-lng. Morst Boss DipWrg. Poier Kosel