EP0331012B1 - Vorrichtung zur Absaugung und Abfuhr feiner Ablagerungen aus einem Arbeitswasserraum in einen Schlammaufnahmeraum - Google Patents

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

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EP0331012B1 EP89103183A EP89103183A EP0331012B1 EP 0331012 B1 EP0331012 B1 EP 0331012B1 EP 89103183 A EP89103183 A EP 89103183A EP 89103183 A EP89103183 A EP 89103183A EP 0331012 B1 EP0331012 B1 EP 0331012B1
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piston
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container
piston guide
pipe
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Herm J Hellmers GmbH
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03F—SEWERS; CESSPOOLS
    • E03F7/00—Other installations or implements for operating sewer systems, e.g. for preventing or indicating stoppage; Emptying cesspools
    • E03F7/10—Wheeled apparatus for emptying sewers or cesspools
    • E03F7/103—Wheeled apparatus for emptying sewers or cesspools with a tank featuring one or more partition walls
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    • E03F7/10—Wheeled apparatus for emptying sewers or cesspools

Definitions

  • the invention relates to a device for extracting and removing fine deposits and also those with abrasive grain character from a working water space into a sludge receiving space of a cylindrical container according to the preamble of claim 1, in particular a sewer cleaning device in a sludge suction vehicle working according to the press water method (high pressure flushing).
  • a device for example from DE-OS 3140200.
  • Channels are generally high pressure flushed with significant amounts of water.
  • the water is taken from the working water space of a cylindrical container, which is usually designed as a horizontal axis boiler.
  • the working water space is defined by a piston in the cylindrical Container is axially displaceable, separated from a sludge receiving space.
  • the piston can be non-positively and positively fixed in the cylindrical container, for example via mechanical stops or continuously by means of a pneumatically remotely controllable excess pressure in an inflatable seal against the inner container wall. Constructions of such pistons are known per se (for example DE-PS 2746199, DE-GM 8703019 and CH-PS 446211).
  • the high-pressure flushing creates sludge or dirty water, which is usually treated after being sucked out of the sewer and fed into the sludge holding room and used again as working water.
  • the high-pressure flushing device In order for the high-pressure flushing device to operate properly, it must be ensured that the working water has the greatest possible degree of cleaning.
  • a pipeline runs along the outside of the boiler, from the lower area of the working water area to the upper area of the sludge holding area. If a slide valve in the pipeline is opened, the negative pressure prevailing in the sludge receiving space sucks off working water with contaminants deposited on the floor.
  • Laying a line outside of the tank entails relatively high flow losses in the line and always sucks at a given point in the working water space.
  • the invention is therefore based on the object, the working water space of small deposits and also Keep deposits with abrasive grain character free so that the working water is as grain-free as possible and that the high-pressure flushing device functions properly.
  • the pipeline does not run along the outside of the container, but inside through the piston, preferably in the position according to claim 2.
  • the flow through the pipeline leads to entrainment of the deposits, which then get into the sludge-receiving space.
  • the stop is advantageously realized by locking bolts that can be engaged or disengaged, which can extend radially, through corresponding openings in the cylindrical container, or axially into the container, thereby enabling a gradual axial fixing of the piston.
  • the cams are advantageously designed in a wedge shape to reliably generate the gap when the piston is displaced on one side in the direction of the working water space.
  • a valve which is remotely controlled by compressed air via a flexible line is advantageously used as a shutoff for the pipeline.
  • a small chamber can be formed near the container wall in the lower container part within the piston frame through the connecting parts, which are penetrated by the pipeline, which chamber is completed in the normal shifting operation and only when the cams engage the stop due to the gap formation has an inflow / outflow opening. This has a very positive influence on the flow conditions that influence the suction.
  • the variation in the axial distance of the suction opening of the pipeline from the disk can also increase the suction effect.
  • the piston can also be used to empty the cylindrical container and the volume can be divided in an individual and continuous manner by the piston acting as a partition.
  • the drawing shows a vertical longitudinal section and a partial section through the cylindrical container (1) of a mud suction vehicle of a sewer cleaning system.
  • the cylindrical container (1) contains a working water space (3) and a sludge receiving space (4), which are separated from each other by a longitudinally displaceable and locally lockable piston (2), which consists of a piston structure (5) with a curved disc (6), one Piston guide ring (7) and axial connecting parts (8) between them.
  • the working water chamber (3) is connected to the sludge receiving chamber (4) via a pipe (12) in which a shut-off valve (13) sits and which opens between the curved disc (6) and the piston guide ring (7) in the area of the lowest surface line of the cylinder inner wall , in connection.
  • the pipe (12) sits firmly on the piston, is moved together with it and is passed through the disc (6) so that it creates the aforementioned connection between the rooms (3) and (4) when the shut-off valve (13) is open.
  • the cylindrical container (1) is opened on the corresponding side. If there is a pressure gradient between the two working surfaces of the piston (2), which can be generated in particular by a pump, for example a vacuum pump, but also by opening one side, the pressure is shifted Piston (2) in the direction of the lower pressure, if this allows the frictional relationships between the circumference of an outer ring (9) of the piston (2) and the cylinder inner wall and the piston does not touch a stop (10) in the form of two radial or disengageable locking bolt.
  • a pressure gradient between the two working surfaces of the piston (2) which can be generated in particular by a pump, for example a vacuum pump, but also by opening one side, the pressure is shifted Piston (2) in the direction of the lower pressure, if this allows the frictional relationships between the circumference of an outer ring (9) of the piston (2) and the cylinder inner wall and the piston does not touch a stop (10) in the form of two radial or disengageable locking bolt.
  • an overpressure is generated in a ring-shaped hollow chamber (14) in the outer ring (9), which is remotely controlled from the control room, via a flexible line (15) that corresponds to the circumferential geometry of the outer ring (9) greatly changed that at the same time a secure sealing of the working water space (3), which also includes the space between the curved disc (6) and the piston guide ring (7), against the sludge receiving space (4) and on the other hand an axial displacement of the piston (2) is possible.
  • the hollow chamber (14) can also be pressurized so that the piston (2) is thereby fixed to the inner wall of the cylinder.
  • the cylindrical container (1) can be divided into different partial volumes continuously and individually with the axially displaceable piston (2) with appropriate adjustment of the outer ring (9). However, it is also possible to do this division discontinuously.
  • the piston (2) is then initially fixed with the help of the outer ring (9) and is only released after a certain limit pressure difference between the working water chamber (3) and the sludge receiving chamber (4) is exceeded, in order to then shift in the direction of the lower pressure. After a certain axial displacement, a selected position can be non-positively fixed by pressurizing the hollow chambers (14) of the outer ring (9) via the flexible line (15).
  • the cleaning of the working water chamber (3) is initiated in that the entire piston (2) is axially displaced as a result of a pressure gradient generated by a pump, for example a vacuum pump, thereby reducing the volume of the working water chamber (3) until a selected point further rectified displacement of the piston (2) is prevented by the bolt-shaped stop (10).
  • a pump for example a vacuum pump
  • the suction can be repeated at several other axial positions within the cylindrical container (1).
  • the working water space (3) is cleaned of the smallest deposits and also of deposits with the character of abrasive grain in accordance with the task.
  • the great advantage of the device is that it does not hinder the high-pressure flushing of the sewer cleaning device. Only simple and low-wear machine elements are used.

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Description

  • 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 3140200 bekannt.
  • 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 zylindrischen 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 2746199, DE-GM 8703019 und CH-PS 446211).
  • 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.
  • 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.
  • Gemäß der DE-OS 3140200 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 kann von diesem zusammengeschobenes Ablagerungsgut kann unter Umständen nicht mit erfaßt werden. Das feine Ablagerungsgut wird deshalb nicht mit ausreichender Vollständigkeit aus dem Arbeitswasserraum abgeführt.
  • 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.
  • 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.
  • Der Anschlag wird vorteilhafterweise durch ein- bzw. ausrückbare 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.
  • Vorteilhafterweise wird als Absperrung für die Rohrleitung ein Ventil verwendet, das durch Druckluft über eine flexible Leitung ferngesteuert wird.
  • 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.
  • 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.
  • Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung anhand der Zeichnung erläutert.
  • Die Zeichnung zeigt einen vertikalen Längsschnitt und einen Teilschnitt durch den zylindrischen Behälter (1) eines Schlammsaugewagens eines Kanalreinigungssystems.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Die Absaugung kann an mehreren anderen axialen Positionen innerhalb des zylindrischen Behälters (1) wiederholt werden.
  • Dadurch wird der Arbeitswasserraum (3) von kleinstem Ablagerungsgut und auch von Ablagerungen mit Schleifkorncharakter entsprechend der Aufgabenstellung gereinigt.
  • Der große Vorteil der Vorrichtung ist, daß sie die Durchführung der Hochdruckspülung der Kanalreinigungseinrichtung nicht behindert. Es werden ausschließlich einfache und verschleißarme Maschinenelemente verwendet.

Claims (7)

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) innerhalb des Behälters (1) verläuft und 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.
EP89103183A 1988-03-01 1989-02-23 Vorrichtung zur Absaugung und Abfuhr feiner Ablagerungen aus einem Arbeitswasserraum in einen Schlammaufnahmeraum Expired - Lifetime EP0331012B1 (de)

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