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Vorrichtung zum Entleeren von Flüssigkeitsbehältern Man kennt schon
verschiedene Ansaugeeinrichtungen bei Entleerungssaughebern, die dadurch wirken,
daß sie im Rohreinen Unterdruck schaffen, sei es mittels eines Zylinders, der im
Verlaufe des äußeren Saugheberrohres angebracht ist und die Wirkung durch sein Zusammenwirken
mit einem Kolben hervorruft, oder sei es durch einen Zylinder, der in einer abgezweigten
Leitung des äußeren Saugheberrohres angebracht ist und in dessen Innern sich ein
Ansaugekolben befindet.
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Diese Einrichtungen waren bisher nur für Sauglieber von geringem Querschnitt,
die zum Entleeren von Behältern mit geringer Kapazität dienten, zu gebrauchen, denn
der Querschnitt und der Hub des Zylinders oder des Ansaugekolbens machten andernfallseine
beträchtliche Anstrengung notwendig. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf
eine Vorrichtung zum Entleeren von Behältern mit großem Fassungsvermögen, beispielsweise
Kesselwaggons, und ist'dadurch gekennzeichnet, daß diese Entleerung durch einen
Heber bewirkt wird, der mit einer Ansaugvorrichtung mit Kolben und Zylinder bekannter
Art verbunden ist, wobei die Relativbewegung beider Teile zueinander .durch einen
mechanischen Kraftuntersetzer etwa in der Wirkungsweise eines Zahnrades mit Zahnstange
bewirkt wird.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung kann übrigens der erwägten Verwendung
entsprechend auf eine bestimmte Kapazität abgestimmt und mit dem Behälter fest verbunden
oder aber andererseits auch als tragbare Einrichtung ausgeführt sein, die an die
im
Augenblick gewünschte Kapazität angepaßt und mit dem jeweils zu entleerenden Behälter
verbunden wird.
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Die Zeichnungen zeigen, jedoch nur als Beispiele, einige Ausführungsarten
der Erfindung.
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Die Fig. i und 2 zeigen im teilweisen Querschnitt und im Schnitt entlang
II-II der Fig. i eine Ausführungsart, wo das Ansaugen durch gleitende Zylinder und
einen fest mit dem zu entleerenden Behälter verbundenen Saugheber erfolgt; die Fig.
3 bis 7 zeigen verschiedene Ausführungsarten, wo das Ansaugen durch einen Zylinder
in einer Nebenleitung erfolgt; die Fig.3 ist ein schematischer Schnitt durch einen
Kesselwagen mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung; die Fig. 4 ist eine entsprechende
Längsansicht, in der einzelne Teile weggelassen sind; die Fig. 5 ist eine perspektivische
Ansicht der erfindungsgemäßen Einrichtung, gezeichnet in der Gestalt einer lösbaren
Vorrichtung; die Fig. 6 ist eine Penspektivaneicht einer Ausführungsvariante zu
Fig. 5; die Fig.7 ist eine Schnittansicht einer Hilfsvorrichtung.
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Die Fig. i und 2 zeigen die Anwendung der Erfindung an einen Saugheber,
der zwei Arme i und 2 besitzt, ,dessen einer Arm i im Innern des zu enrtleerenden
Gefäßes 3 angeordnet ist und dessen anderer Arm 2, nämlich der äußere, an eine Ansaugvorrichtung
bekannter Art angeschlosisen ist, die aus einem im Verlaufe des Rohrzweiges :2 angeordneten
Kolben ¢ besteht,, der mit einem Zylinder 4a zusammenwirkt, der seinerseits mittels
einer Stopfbuchse 5 auf dem Rohr :2 gleitet. Dieser Zylinder setzt sich gleichzeitig
in einem das äußere Ende des Rohres 2 umgebenden Rohr 6 fort, das eine Abmessung,
wie in Fig. i in Normalstellung gezeichnet, hat. Unterhalb des Rohres 2 ist das
Rohr 6 mit einem Schieberventil oder einem Hahn 7 ausgerüstet.
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Das Prinzip :dieses bekannten Systems besteht darin, @daß eine Abwärtsbewegung
:des Zylinders 4a und infolgedessen eine Aufwärtsbewegung des Kolbens 4 im Innern
dieses Zylinders bei geschlossenem Hahn. 7 einen Unterdruck und infolgedessen ein
Einsaugen der Flüssigkeit bewirkt und damit also den Heber ansaugt.
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So, wie schon am Anfang gesagt wurde, erfordert die Verschiebebewegung
,des Zylinders 4.9 relativ zum Rohr 2 bei großen Apparateabmessungen eine beträchtliche
Anstrengung.
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Gemäß der Erfindung wird,die Verschiebung des Zylinders 4a -durch
einen mechanischen Kraftuntersetzer bewirkt, der die Verwendung eines ausreichend
.großen Zylindervolumens, das das Ansaugen eines Hebers mit großem Querschnitt sichert
und infolgedessen die schnelle Entleerung eines Kessels 3 mit großem Fassungsvermögen,
etwa eines Kesselwaggons, erlaubt.
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Gemäß den Fig. ri und :2 besteht der Mechanismus des Kraftuntersetzers
für die Auf- und Abwärtsbewegung des Zylinders 4a in einem Zahnrad- und Zahnstangenmechanismus,
wobei der Hebel mit dem Gefäß eins ist.
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In diesem Fall und um gleichfalls alle Beschädigungen des Behälters-
zu vermeiden, kann das Rohr --
des Hebers an dem Behälter 3 vermittels einer
Konsole 8, die an seinem oberen Teil befestigt und am Behälterkörper festgeschraubt
oder angeschweißt ist, fest angebracht sein. Das Zahnrad 9, auf dessen Achse io
eine Handkurbel i i geeigneter Länge aufgekeilt ist, ist ebenfalls am Kesselbehälter
angebracht und kann beispielsweise am Kesselstuhl 12 vermittels einer Kornsole 13
gelagert sein. Die Zahnstange 14, mit der das Zahnrad 9 im Eingriff steht, ist vorzugsweise
an der Seite des Zylinders 4a angeordnet und wird durch ein die Konsole 13 verlängerndes
Stück :i15 geführt.
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Die Fig. 3 und 4 zeigen eine Variante, 1n der die Ansaugevorrichtung
des Hebers 1, 2 in der ebenfalls bekannten Art aus einer Abzweigeleitung 16 besteht,
die mit dem äußeren Ende eitles Zylinders 17 verbunden ist, in dem wiederum ein
Kolben iß untergebracht ist, der von außen durch seineKolbenstange i9 bewegt werden
kann.
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Man sieht sofort, daß die Verschiebung des Kolbens in Pfeilrichtung
in dem Zylinder einen Unterdruck schafft, der bei geschlossenem Absperrorgan 7 in
das Rohr 1, 2 zurücklviTkt und das Ansaugen des Hebers bewirkt. Das Fassungsvermögen
des Zylinders ist dabei dem Fassungsvermögen der Heberrohrleitung r2 angepaßt.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Kolbenstange i9 des Kolbens
ri8 durch eine die Kraft herabsetzende Vorrichtung angetrieben, und zwar in der
Art eines Zahnrades 9, das im Eingriff mit einer auf dem Schaft der Kolbenstange
ig befestigten Zahnstange 14 steht. Die Zahnradwelle io ist beispielsweise in zwei
Zapfenlagern 2o :drehbar gelagert, die am Zylindergehäuse 17 angebracht sind, und
wird durch eine daran befestigte Handkurbel i i bewegt.
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Wie man aus der Zeichnung klar ersieht, ist es dank dieser Anordnung
möglich, den Ansaugzylinder 17 unterhalb des Kesselkörpers 3 anzubringen, insbesondere
unterhalb der den Kesselkörper tragenden Stützwand .2i oder am Rahmenlängsstück
22 des Fahrzeugchassis.
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Man sieht ebenfalls, daß diese Vorrichtung zahlreiche Möglichkeiten
zur Verhinderung von Betrügereien, d. h. betrügerischer Entleerung des Kessels,
bietet. In der Tat kann außerdem vielen üblichen Sicherheitsvorrichtungen, die an
dem Hahn 7 vorgesehen sein können, z. B. die Handkurbel i i ab,nehmbaT sein und
auf die Welle iio mit einem vieleckigen Paßstück, das einen Spezialquerschnitt aufweist,
aufgesteckt sein, wodurch keine andere als die ganz bestimmte Handkurbel benutzt
werden kann. Die Handkurbel ii kann außerdem auf der Welle io in der Weise gleitend
angeordnet sein, daß sie auf den Rahmenlängsträger, wie in den Fig. 3 bis 4 strichpunktiert
dargestellt ist, herabhängen kann; wo sie zur Vermeidung der Verkehrsbeeinträchtigung
verbleibt und somit nicht über :den Rahmenlängsträger vorspringt. Die Handkurbel
kann
dann mit einer Plombe an diesem Träger festgebunden sein.
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Man hat zu beachten, daß in den Beispielen der Fig. 3 und q. der Heber
i, 2 in das Innere des Behälters sdurch eine seitwärts in dem Einfülldom 23 angebrachte
Öffnung eindringt.
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Zur vollständigen Entleerung taucht .der innere Rohrarm i in eine
Vertiefung 2q., die entlang der Mantellinie des zylindrischen Körpers 3 verläuft.
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Man hat indessen festgestellt, daß gegen Ende der Entleerung, d. h.
wenn der Kessel beinahe leer ist, die zu entleerende Flüssigkeit schlecht in die
erwähnte, wie üblich gestaltete Vertiefung zur Öffnung des unteren Heberrohres hin
läuft. Wenn dieses einen großen Querschnitt aufweist, ergibt sich dadurch, daß die
Zufuhr zur Heberöffnung geringer ist als die Auslaufmenge des Hebers, was dann ein
Abreißen der Flüssigkeitssäule bewirkt und damit die vollständige Entleerung des
Behälters verhindert.
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Um ,diesen Nachteil zu beheben, kann man folgende Vorrichtung anwenden:
Der hauptsächliche Heber 1, 2 wird mit einem Hilfssaugheber ia, 2a kombiniert, der
mit ihm parallel verläuft und in das Verbindungsrohr ii6 zum Ansaugzylinder 17 hin
mündet. Der Hilfssaugheber ist mit geeigneten Mitteln befestigt, beispielsweise
durch eineAnzahl Rohrschellen 25 am Hauptheber selbst. Infolge seines geringeren
Querschnittes kann sein Rohr ia noch tiefer als das Rohr i in die Vertiefung 2,4
eintauchen.
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Diese Einrichtung bewirkt, daß der .durch das Arbeiten des Kolbens
18 im Ansaugzylinder 17 geschaffene Unterdruck gleichzeitig ein Ansaugen in beiden
Saughebern, nämlich im Haupt- und im Hilfsheber bewirkt, derart, daß zu Anfang der
Entleerungsoperation die Entleerung gleichzeitig durch beide Heber bewerkstelligt
wird,.
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Gegen Ende der Entleerung, d. h. wenn die Albnahme des Flüssigkeitsnachlaufes
auf dem Boden des Kessels die Gefahr heraufbeschwört, daß die Flüssigkeitssäule
im Hauptheberrohr abreißt, setzt der Hilfsheber ia mit d en kleineren Liefervermögen
seine normale Arbeitsweise bis zur Entleerung des ganzen Kesselinhaltes fort, einschließlich
der in dem aufsteigenden Ast.i des Haupthebers verbliebenen Flüssigkeitsmenge.
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Es ist zu beachten, daß der Hilfsheber in einer beliebigen Form angebracht
werden kann. Er könnte beispielsweise im Innern des Haupthebers oder auch ganz unabhängig
von ihm angeordnet sein.
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Die Fig. 5 zeigt eine Anordnung, bei der die Entleerungsvorrichtung
unabhängig von den Behältern ist, von denen also nicht jeder eine Spezialeinrichtung
besitzt. Die Entleerungsvorrichtung wird von einem beweglichen Wagen getragen, und
ist für jeden ersten besten Schlauchtyp geeignet. Der Zylinder 17 wird zu diesem
Zweck von einem sehubkarrenähnlichen Wagen 26 getragen, der beispielsweise vorn
mit einem Rad 27 und hinten mit zwei Stützbeinen 28 versehen ist. Der Zylinder trägt
wie in der vorhin beschriebenen Vorrichtung eine durch eine Handkurbel i i betätigbare
Welle no, die mit einer auf der Kolbenstange iig des Kolbens angebrachten Zahnstange
im Eingriff steht. An der der Zahnstange gegenüberliegenden Seite ist der Zylinder
mit einem Rohr i6 verbunden, dass mit einem starren Rohrstutzen 29 zu einem T-Stück
verbunden ist. Dieser Rohrstutzen 29 trägt zwei abnehmbare Verbindungen irgendwelcher
Art, die durch 3o schematisch dargestellt sind, und die den Anschluß zweier Rohre
:2 und 2b ermöglichen. Das Rohr 2 übernimmt dann die Rolle des absteigenden Heberrohres,
das oben ins den Behälter eingeführt wird. Das Rohr 26 verlängert das Rohr 2 in
Strömungsrichtung und führt in einen Behälter 31 hinab.
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Die beschriebene Vorrichtung hat den Vorteil, dsaß ein und dieselbe
Einrichtung in lösbarer Weise zum Entleeren irgendeines beliebigen, .dafür nicht
speziell eingerichteten Behälters gebraucht werden kann.
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Nichtsdestoweniger ist, wenn der zu entleerende Behälter ein sehr
großes Fassungsvermögen hat, wie beispielsweise bei einem Kesselwaggon oder einem
Tankauto, die Entleerungsoperation, nachdem das Ansaugen bewerkstelligt ist, verhältnismäßig
langwierig. Dies bewirkt, daß -die nur zu Beginn der Entleerung benutzte Ansaugvorrichtung
während der ganzen Dauer der Entleerung ungenutzt bleibt.
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Die in Fig. 6 dargestellte Anordnung gestattet durch a.ufeinanderfolgendes
Ansaugen die Entleerung einer Serie verschiedener Behälter, beispielsweiseder verschiedenstenKesselwaggons
eines Zuges mit nur einem Ansaugeapparat, der dadurch also dauernd ausgenutzt ist.
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Zu diesem Zweck besteht die auf einem Wagen in der Anordnung der Fis.
5 montierte Einrichtung gemäß der Anordnung der Fig.6 aus zwei Elementen, und zwar
einerseits aus dem Ansaugzylinder 17 mit seiner,die Zahnstange '14 antreibenden
Handkurbel i i, andererseits aus dem Verbindungsrohr 29, das für den Anschluß an
das mit dem zu entleerenden Behälter verbundene Heberrohr 2 und an das Rohr 2b bestimmt
ist. Das Rohr 29 ist ferner mit einer für -den lösbaren Anschluß des Rohres 16 vorgesehenen
Abzweigung 32 versehen. Das Rohr,i6 ist biegsam und schließt sich bei 33 an den
Zylinder und bei 34 an die Abzweigung 32 lösbar an. Der Anschluß 34 kann vorzugsweise
ein Schnellverschluß, mit selbsttätigem Abschlußventil sein, wobei die Anschlußoperation
der zwei Elemente die automatische Öffnung eines den Rohrstutzen 32 verschließenden
Klappenventils sichert, während beim Trenngen der automatische Verschluß :durch
die Ventilklappe erfolgt.
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Der Rohrstutzen 29 kann außerdem mit einem Schieberventil 35 versehen
sein, das den biegsamen Rohrstutzen 2b kontrolliert und ferner von einem die Anordnung
der Einrichtung erleichternden Unterteil 36 getragen sein. Der Zylinder 17 kann
in irgendeiner Art angeordnet sein, sei es horizontal auf einem Wagen gemäß Fig.
5, sei es vertikal gemäß Fig.6, bei der der Wagen durch zwei mit dem Zylinder eine
Einheit bildende Griffe 37 ersetzt ist, die eine Handhabe von Menschenhand erlauben.
Diese
Apparateanordnung ist vorzugsweise in der folgenden Weise zu benutzen: Man nimmt
so viele Einrichtungen 36, 2, 2b, wie gleichzeitig zu entleerende Behälter vorhanden
sind; beispielsweise ist bei einem Zug aus Kesselwaggons jeder Waggon mit einer
solchen Einrichtung versehen. Natürlich zeigt sich keine Entleerung ohne Ansaugung.
Man bringt darum den mit seinem Rohr 16 versehenen Zylinder-17 vor den ersten Waggon.
.Man stellt die Verbindung 34 her und bedient dann zum Ansaugen die Handkurbel ii.
Sobald dieses Ansaugen 4ewerkstelligt ist, löst man die Verbindung 34 'und transportiert
den Zylinder 17 mit seinem Rohr 16 zum nächsten Waggon um an ihm :das Ansaugen unter
denselben Bedingungen zu bewirken, während die Entleerung des ersten Waggons sich
durch seine Anschlußeinrichtung fortsetzt. Man geht dann zum dritten Wagon und so
fort. Es ist also gut ersichtlich, daß mit einem einzigen Ansaugzylinder i17 die
Entleerung einer ganzen Behälterserie ohne Zeitverlust ermöglicht werden kann.
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Man kann auch an dem Rohr 29 ein Fenster 38 zur Kontrolle des Ans@augebeginns
und :des Endes der Entleerung vorsehen.
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Man kann gleichfalls eine Vorrichtung vorsehen, die den Flüssigkeitszutritt
in d en Ansaugezylirnder beim Ansaugen verhindert. Sobald die Flüssigkeit im Rohr
2 herabzulaufen beginnt, wäre es unnütz, das Ansaugen im Zylinder 17 fortzusetzen.
Wenn übrigens die zu entleerende Flüssigkeit ätzend ist (Säure oder ähnliches),
ist es sehr wichtig, ihr den Eintritt in den Zylinder und gleichzeitig in den Verbindungsstutzen
16 zu verwehren.
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Die erwähnte Vorrichtung unterbricht dann automatisch die Verbindung
mit dem Rohr 16, wenn das Ansaugen bewerkstelligt ist; sie kann dabei auf vielerlei
Art ausgeführt sein, beispielsweise gemäß Fig. 7 mittels einer Schwimmerkammer 39,
die zwischen dem Rohr29 und der Verbindung 34 liegt und deren Schwimmer 40 mit einem
mit dem Sitz 42 zusammenwirkenden Ventilkegel 41 versehen ist. Solange der Zylinder
17 lediglich die aus den Rohren 2 und 29 stammende Luft ansaugt, ruht der Schwimmer
auf dem Kammerboden derart, daß der Durchtritt bei 42 frei ist. Sobald die Flüssigkeit
in den Rohren 2 und 2,9 herabzusteigen beginnt, füllt sie die Kammer 3,9, und der
aufsteigende Schwimmer unterbricht mit seiner Spitze 41 alle Verbindungen mit dem
Rohr 16: Es ist zu beachten, daß das Fenster und die automatische Absperrvorrichtung
am Ende des Absaugens, die beschrieben wurden, auch an allen anderen Ausführungsarten
der .Erfindung angebracht werden können.