ES2200559T3 - SUCTION EXCAVATOR. - Google Patents

SUCTION EXCAVATOR.

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ES2200559T3
ES2200559T3 ES99950437T ES99950437T ES2200559T3 ES 2200559 T3 ES2200559 T3 ES 2200559T3 ES 99950437 T ES99950437 T ES 99950437T ES 99950437 T ES99950437 T ES 99950437T ES 2200559 T3 ES2200559 T3 ES 2200559T3
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chambers
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ES99950437T
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Karl-Heinz Renger
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RESCHWITZER SAUGBAGGER PRODUKT
RESCHWITZER SAUGBAGGER PRODUKTIONS GmbH
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RESCHWITZER SAUGBAGGER PRODUKT
RESCHWITZER SAUGBAGGER PRODUKTIONS GmbH
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    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/88—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with arrangements acting by a sucking or forcing effect, e.g. suction dredgers
    • E02F3/8816—Mobile land installations
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Abstract

The invention relates to a suction dredge provided according to the thin stream delivery principle. The inventive suction dredge comprises a radial extractor fan (1) which serves to generate the required suction air stream, comprises a pneumatic suction hose (2) with an integrated suction crown for accommodating the suction material (11), is provided with a collection container (3) for intermediately storing the suction material (11), and has a filter unit which is arranged between the collection container and the extractor fan. In order to keep the load placed on the filter at a minimum, separating chambers (4) are installed between the collection container (3) and the fine filter (7). All essential components are separated from the air stream by virtue of the special geometric shape of these separating chambers (4). The air deflecting positions (14) are located near the middle of the separating chambers (4). An additional increase in energy of the particles in the air stream increases the precipitation rate again immediately in front of the air deflecting position (14). The fine filter (7) can be flown through not only in a vertical manner, but also horizontally. This results in substantially lower rising speeds which vastly improves the dedusting behavior. All particles separated from the air stream are completely disposed of during a dumping process.

Description

Excavadora de succión.Suction excavator.

La invención se refiere a una excavadora de succión según el principio de transporte de flujo delgado. Estos vehículos se usan principalmente en las ciudades, en las obras públicas relacionadas con los conductos de alimentación introducidos bajo tierra.The invention relates to an excavator of suction according to the principle of thin flow transport. These vehicles are mainly used in cities, in the works public related to the feeding ducts introduced underground.

El principio de succión aplicado garantiza una extracción sin daños de cualquier medio hasta una granulometría equivalente al diámetro de la manguera de succión (estándar 250 mm). Estas excavadoras de succión se caracterizan por comprender:The applied suction principle guarantees a damage-free extraction of any medium to granulometry equivalent to the diameter of the suction hose (standard 250 mm). These suction excavators are characterized by understand:

- un aspirador radial, que se usa para producir el flujo de aire de succión necesario,- a radial vacuum cleaner, which is used to produce the necessary suction air flow,

- una manguera de aspiración neumática con una corona de aspiración integrada para recibir el material succionado,- a pneumatic suction hose with a integrated suction crown to receive the material sucked,

- un depósito recolector para el almacenamiento intermedio del material de succión.- a storage tank for storage intermediate suction material.

- una unidad de filtración dispuesta entre el recipiente recolector y el aspirador.- a filtration unit arranged between the collecting container and vacuum cleaner.

Este tipo de excavadora de succión se conoce por las patentes:This type of suction excavator is known as the patents:

- Abstracts of Japan, Vol. 8, número (M-288) (1513), 9 de abril de 1984- Abstracts of Japan, Vol. 8, number (M-288) (1513), April 9, 1984

- EP 0 368 129 B1- EP 0 368 129 B1

- EP 0 613983B1- EP 0 613983B1

Las zonas céntricas de las ciudades se caracterizan cada vez más por tener una creciente cantidad de conductos de alimentación situados bajo tierra. A esto se agrega el hecho de que los conductos de comunicación modernos son muy costosos y también muy delicados.The central areas of the cities are increasingly characterized by having an increasing amount of feeding pipes located underground. To this is added the fact that modern communication channels are very Expensive and also very delicate.

Por esa razón, los comitentes exigen a los contratistas de obras públicas la aplicación de métodos de extracción que no ocasionen daños (trabajo manual). Este trabajo manual carece totalmente de efectividad y resulta muy costoso por la elevada proporción de gastos salariales. Si los contratistas de obras públicas no aplican las disposiciones y emplean excavadoras hidráulicas en la zona de los sistemas de alimentación, aumenta mucho el riesgo de daños. Por eso, en los últimos años se emplean en mayor medida las llamadas excavadoras de succión para estos trabajos de obras públicas. Mediante un aspirador se genera una presión negativa, la cual, a su vez, genera una enorme cantidad de aire que actualmente alcanza hasta 25.000 m^{3}/h. En estos sistemas de aspiración se utiliza el denominado principio de aspiración de flujo delgado, es decir, que la cantidad del material aspirado es muy reducida en relación al volumen del medio de transporte requerido. Para estos sistemas de transporte no es decisiva la diferencia de presión, sino la capacidad de transporte del flujo rápido del aire. Sin embargo, estos volúmenes de aire tan grandes que fluyen rápidamente dificultan la separación del material aspirado del flujo de aire. Por las patentes antes mencionadas se conocen disposiciones de filtros de diferentes tipos. Con los prefiltros en forma de canales de flujo, como en la EP 0 613 983 B1, no se obtuvieron buenos resultados en la práctica. Debido al tipo de flujo de aire, la posición de los lugares de desvío, así como la longitud reducida de las vías de aire, los filtros finos posteriores soportan tanta carga que ni siquiera con dispositivos automáticos de limpieza puede mantenerse una aspiración continua.For that reason, the constituents require the public works contractors applying methods of extraction that does not cause damage (manual work). This work manual is totally ineffective and is very expensive because the high proportion of salary expenses. If the contractors of public works do not apply the provisions and use excavators Hydraulics in the area of feeding systems, increases Much the risk of damage. Therefore, in recent years they are used in greater extent the so-called suction excavators for these Public works works. A vacuum cleaner generates a negative pressure, which, in turn, generates a huge amount of air that currently reaches up to 25,000 m 3 / h. In these suction systems the so-called principle of thin flow aspiration, that is, the amount of material aspirated is very small in relation to the volume of the medium of transportation required For these transport systems it is not decisive the pressure difference but the transport capacity of rapid air flow. However, these volumes of air so large flowing rapidly hinder the separation of material aspirated from the air flow. For the patents before mentioned are known filter arrangements of different types. With prefilters in the form of flow channels, as in the EP 0 613 983 B1, no good results were obtained in practice. Due to the type of air flow, the position of the places of diversion, as well as the reduced length of the airways, the Thin rear filters support so much load that even with automatic cleaning devices can be maintained a continuous aspiration

La disposición de los lugares de desvío de aire próximos al fondo del canal de flujo produce un arrastre constante de las partículas allí depositadas al comienzo.The arrangement of air diversion sites close to the bottom of the flow channel produces a constant drag of the particles deposited there at the beginning.

El material aspirado con humedad del suelo agrava decisivamente este problema, dado que estos materiales húmedos son los retenidos en primer lugar por la unidad de filtros finos. Debido al gran volumen de aire se produce aquí un secado muy rápido y la solidificación de la torta del filtro, lo que a su vez hace que los dispositivos de limpieza automáticos de aire comprimido no logren desprender estas partículas sólidas.Aspirated material with soil moisture aggravates decisively this problem, since these wet materials are those retained first by the fine filter unit. Due to the large volume of air, very fast drying occurs here and the solidification of the filter cake, which in turn does that automatic compressed air cleaning devices do not manage to release these solid particles.

Otra dificultad que afecta a la limpieza permanente de los filtros finos en estos sistemas de aspiración, es la elevada velocidad del flujo de aire en estos filtros, principalmente en esta zona, debido al flujo de aspiración que, en gran parte, compensa el chorro de aire comprimido de acción contraria y lo neutraliza.Another difficulty that affects cleaning permanent of the fine filters in these suction systems, is the high air flow velocity in these filters, mainly in this area, due to the suction flow that, in large part, compensates for the action compressed air jet contrary and neutralizes it.

Otro aspecto dificultoso es la cantidad de calor relativamente elevada que se produce en la zona de la maquinaria, generado ante todo por la pérdida de potencia hidráulica. En la actualidad, se trata de compensar esta dificultad con costosos sistemas de refrigeración aceite/aire.Another difficult aspect is the amount of heat relatively high that occurs in the area of machinery, generated primarily by the loss of hydraulic power. In the Currently, it is about compensating for this difficulty with expensive oil / air cooling systems.

La invención se basa, por lo tanto, en la tarea de crear una excavadora de succión del tipo antes descrito que garantiza un prefiltrado notablemente superior, a causa del recorrido de aire, produce un secado notablemente superior de las partículas restantes y ofrece la posibilidad de desprender de modo efectivo y rápido el polvo residual retenido en los filtros finos y eliminar los mismos. Además, la invención debe asegurar una refrigeración efectiva, con un coste adecuado y un reducido consumo energético en la zona de la maquinaria.The invention is therefore based on the task of creating a suction excavator of the type described above that guarantees a significantly higher prefiltering, because of the air travel, produces a significantly higher drying of the remaining particles and offers the possibility to detach so effective and fast residual dust retained in the fine filters and Remove them. In addition, the invention must ensure a effective cooling, with adequate cost and reduced consumption energy in the area of machinery.

Este objetivo se cumple según la invención por medio de las características de las reivindicaciones
1-9 y representadas en la figura 1.This objective is fulfilled according to the invention by means of the features of the claims.
1-9 and represented in figure 1.

El flujo de aire 16 "cargado" con material llega a través de la manguera de aspiración 2 al espacio colector 3. Debido a que aquí se calma la corriente de aire, se produce una decantación por gravitación de las partículas de mayor tamaño 11. Las partículas más livianas son arrastradas por el flujo de aire y llegan a las cámaras de decantación 4.Air flow 16 "loaded" with material arrives through the suction hose 2 to the collecting space 3. Because here the air current calms down, a decantation by gravitation of larger particles 11. The lighter particles are dragged by the air flow and they reach the decantation chambers 4.

En estas cámaras de decantación 4, el flujo de aire 16 es desviado varias veces en ángulos de 180°. Sin embargo, estos lugares de desvío 14 no se encuentran próximos al suelo, sino cerca del centro de estas cámaras de decantación 4. Esto presenta la ventaja esencial de que, por debajo de estos lugares de desvío 14, se produce un espacio de decantación 4a relativamente grande, al que ya no le afecta el flujo de aire 16. Las partículas decantadas aquí, ya no pueden ser arrastradas por el flujo de aire 16. Con el fin de darle el mayor volumen posible a este espacio de decantación 4a, en una forma de realización ventajosa de la invención, el tabique de separación inferior 15 de la cámara de decantación 4a no se dispone de forma vertical, sino oblicua.In these settling chambers 4, the flow of Air 16 is deflected several times at 180 ° angles. Nevertheless, these detour places 14 are not close to the ground, but near the center of these decanting chambers 4. This presents the essential advantage that, below these detour places 14, a relatively large settling space 4a is produced, which is no longer affected by the air flow 16. The particles decanted here, can no longer be dragged by the air flow 16. In order to give the greatest possible volume to this space of 4th settling, in an advantageous embodiment of the invention, the lower partition 15 of the chamber of 4th settling is not available vertically, but obliquely.

Otra característica importante para aumentar el índice de decantación es un aumento de la velocidad 5 del flujo de aire 16 previsto poco antes del lugar de desvío 14. Este aumento de la velocidad 5 confiere una mayor energía cinética a las partículas que se encuentran en el aire de aspiración, lo que a su vez produce una mayor inercia y por lo tanto un mayor índice de decantación. Este aumento de la velocidad 5 se realiza conforme a una disposición ventajosa de la invención, mediante una reducción de la sección transversal 5 ubicada en el lugar de desvío del flujo de aire aspirado 16, la cual no se produce de forma abrupta sino progresiva. Mediante esta forma de realización preferida, las partículas que se encuentran en el flujo de aire 16 no sólo reciben una mayor energía, sino también un impulso de acción contrario al sentido del flujo en el lugar de desvío 14, lo que aumenta considerablemente el índice de decantación.Another important feature to increase the decanting index is an increase in velocity 5 of the flow of air 16 planned shortly before the diversion site 14. This increase in speed 5 confers greater kinetic energy to the particles that are in the suction air, which in turn produces greater inertia and therefore a higher rate of decantation. This speed increase 5 is carried out according to a advantageous arrangement of the invention, by reducing the cross section 5 located at the diverting point of the flow of sucked air 16, which is not produced abruptly but progressive By this preferred embodiment, the particles that are in the airflow 16 not only receive greater energy, but also an impulse of action contrary to direction of flow at the diverting point 14, which increases considerably the rate of decantation.

Existen varias cámaras de decantación 4 dispuestas de forma sucesiva, lo que asegura una extracción de todas las partículas esenciales del aire aspirado. Con el fin de lograr un efecto de secado lo más elevado posible de las partículas que se encuentran en el flujo de aire 16, se ha optado por recorridos largos del aire.There are several settling chambers 4 arranged successively, which ensures an extraction of all the essential particles of the aspirated air. With the purpose of achieve the highest possible drying effect of the particles found in the air flow 16, it has been chosen long air travels.

En una forma de realización ventajosa de la invención se prevé que la primera cámara de decantación 4 se ubique en la parte posterior del depósito basculante, las demás en la parte anterior, inmediatamente antes de la unidad de filtros finos 7. Una realización preferida se caracteriza porque se instalan dos cámaras de decantación 4, una en la parte posterior y una en la anterior del depósito basculante 17 unidas entre sí a través de canales de flujo 6 ubicados en la cubierta 12. Estos recorridos largos del flujo ocasionan un alto secado de las partículas acarreadas y evitan la solidificación en los filtros finos 7.In an advantageous embodiment of the invention is provided that the first settling chamber 4 is located on the back of the dump tank, the others in the front, immediately before the fine filter unit 7. A preferred embodiment is characterized in that two are installed settling chambers 4, one in the back and one in the front of the dump tank 17 joined together through 6 flow channels located on deck 12. These routes long flow causes high drying of the particles carried and avoid solidification in fine filters 7.

Debido al reducido peso del polvillo fino y por consiguiente a su baja inercia en los múltiples desvíos de aire, éste podrá seguir en el flujo de aire 16 del que será separado en los filtros finos 7. Estos filtros finos 7 se componen, preferiblemente, de cartuchos de filtro dispuestos de modo vertical. Con el fin de mantener lo más reducida posible la velocidad del flujo contra estos cartuchos de filtro, en una forma de realización ventajosa de la invención, el último tabique separador 8 se dispone de modo permeable al aire. Esta forma de realización genera una notable ampliación de la superficie del flujo y por lo tanto velocidades de flujo inferiores, lo que mejora en gran medida el rendimiento de limpieza de estos cartuchos de filtro. Las partículas desprendidas de los filtros finos 7 por el dispositivo de limpieza de aire comprimido 9 se depositan en el fondo de la unidad de filtros finos 7. Mediante la integración de las cámaras de decantación 4 y los filtros finos completos 7 en el depósito basculante 17, según una forma de realización ventajosa, no sólo se consigue en cada proceso de volcado un vaciado total del espacio colector 3, sino también de las cámaras de decantación 4 y de los filtros finos 7. Así puede reducirse drásticamente el coste de limpieza.Due to the reduced weight of fine dust and consequent to its low inertia in the multiple air diversions, this may continue in the air flow 16 from which it will be separated in the fine filters 7. These fine filters 7 are made up, preferably, of filter cartridges arranged so vertical. In order to keep as small as possible the flow rate against these filter cartridges, in a way of advantageous embodiment of the invention, the last partition separator 8 is disposed air permeable. This form of realization generates a remarkable enlargement of the surface of the flow and therefore lower flow rates, which improves  largely the cleaning performance of these cartridges of filter. The particles detached from the fine filters 7 by the compressed air cleaning device 9 are deposited in the bottom of the fine filter unit 7. By integrating the settling chambers 4 and the complete fine filters 7 in the tilting tank 17, according to an advantageous embodiment, not only is a total emptying of each dump process achieved collecting space 3, but also of the decantation chambers 4 and of fine filters 7. Thus the cost can be drastically reduced cleaning.

El problema de la refrigeración de la zona de la maquinaria 13 se soluciona de forma beneficiosaThe problem of cooling the area of the machinery 13 is solved beneficially 

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desde el punto de vista energético, según una forma de realización ventajosa de la invención, mediante el aprovechamiento del denominado efecto Venturi. El flujo de aire de succión sale del aspirador 1 por el lado de la presión a una velocidad muy elevada. Inmediatamente al lado de la salida del aire, se dispone en un ángulo cerrado una entrada de aire tubular 10 abierta hacia la zona de la maquinaria 13. La parte abierta termina inmediatamente al lado de la mayor fuente de calor de la zona de la maquinaria 13. El aire, que sale del aspirador 1 a una elevada velocidad, genera una presión negativa en la entrada de aire 10 colocada en ángulo agudo, lo que a su vez produce una aspiración del aire caliente de la zona de la maquinaria 13. Una válvula de retención 10a evita la entrada no deseada del aire de succión en la zona de la maquinaria 13. A través de esta forma de realización ventajosa es posible lograr un efecto refrigerante suficiente en la zona de la maquinaria 13 sin un coste de energía adicional.from the energy point of view, according to a advantageous embodiment of the invention, by means of the use of the so-called Venturi effect. The air flow of suction leaves the vacuum cleaner 1 on the pressure side at a very high speed Immediately next to the exit of the air, a tubular air inlet is arranged at a closed angle 10 open to the machinery area 13. The open part ends immediately next to the largest heat source of the machinery zone 13. The air, which leaves the vacuum cleaner 1 at a high speed, generates a negative pressure in the air inlet 10 placed at an acute angle, which in turn produces an aspiration of hot air from the machinery zone 13. A valve retention 10a prevents unwanted entry of suction air into the machinery zone 13. Through this embodiment advantageously it is possible to achieve a sufficient cooling effect on the machinery zone 13 without an energy cost additional.

Lista de referenciasReference List

1one
aspiradorvaccum cleaner

2two
manguera de aspiraciónhose aspiration

33
espacio colectorspace manifold

44
cámara de decantacióncamera of decanting

4a4th
espacio de decantaciónspace of decanting

55
aumento de la velocidad (reducción de la sección transversal)increase in speed (cross section reduction)

66
canales de flujoChannels of flow

77
filtros finosfilters fine

88
último tabique separadorlast partition separator

99
limpieza automáticacleaning automatic

1010
conexión de aireconnection of air

10a10th
válvula de retenciónvalve retention

11eleven
partículas de mayor tamañoparticles of greater size

1212
cubiertacover

1313
zona de la maquinariaarea of the machinery

1414
lugar de desvío del airediversion place of air

15fifteen
tabique de separación inferiorpartition wall bottom clearance

1616
flujo de aireflow of air

1717
depósito basculanteDeposit swingarm

1818
material aspiradomaterial aspirate

1919
corona de succiónCrown of suction

Claims (9)

1. Excavadora de succión según el principio de transporte de flujo delgado usada principalmente en la excavación del suelo en el campo de los sistemas de alimentación situados bajo tierra, que comprende1. Suction excavator according to the principle of thin flow transport used mainly in excavation of soil in the field of power systems located under earth, which comprises - un aspirador radial (1) para generar el flujo de material aspirado (16) necesario,- a radial vacuum cleaner (1) to generate the flow of sucked material (16) necessary, - una manguera de aspiración neumática (2) con una corona de succión integrada (19) para recibir con precisión el material aspirado (18),- a pneumatic suction hose (2) with an integrated suction crown (19) to accurately receive the aspirated material (18), - un depósito basculante (17), en el que desemboca la manguera de aspiración neumática (2) y en el que se separa por gravitación el material aspirado (18) del flujo de aire (16),- a tilting tank (17), in which the pneumatic suction hose (2) opens and into which gravitate separates the aspirated material (18) from the air flow (16), - cámaras de decantación (4) para decantar todas las partículas esenciales del flujo de aire (16) caracterizada porque los lugares de desvío del aire inferiores (14) de las cámaras de decantación (4) se encuentran cerca del centro de las cámaras, por lo que debajo de estos lugares de desvío del aire (14) se produce un espacio de decantación (4a) que ya no es atravesado por el aire aspirado y en el que el material ya decantado no puede ser arrastrado de nuevo, y en el que se logra el mayor volumen posible mediante un tabique de separación inferior (15) oblicuo.- decantation chambers (4) to decant all the essential particles of the air flow (16) characterized in that the lower air diverting places (14) of the decantation chambers (4) are located near the center of the chambers, by what under these places of diversion of the air (14) produces a space of decantation (4a) that is no longer crossed by the sucked air and in which the material already decanted cannot be dragged again, and in which the greatest possible volume is achieved by means of an oblique lower partition (15). 2. Excavadora de succión de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque inmediatamente antes de los lugares de desvío del aire inferiores (14) en las cámaras de decantación (4) se produce un aumento continuo de la velocidad (5) mediante una reducción de la sección transversal a lo largo de todo el ancho del canal de flujo.2. Suction excavator according to claim 1, characterized in that immediately before the lower air diverting places (14) in the settling chambers (4) there is a continuous increase in speed (5) by a reduction of the cross section along the entire width of the flow channel. 3. Excavadora de succión de acuerdo con las reivindicaciones 1 y 2, caracterizada porque las cámaras de decantación (4) se disponen en la parte posterior y anterior del depósito basculante.3. Suction excavator according to claims 1 and 2, characterized in that the settling chambers (4) are arranged at the rear and front of the tilting tank. 4. Excavadora de succión de acuerdo con la reivindicación 1 caracterizada porque en la parte anterior del depósito basculante se integra la unidad de filtros finos (7), los cuales se componen de varios cartuchos de filtro.4. Suction excavator according to claim 1 characterized in that the fine filter unit (7) is integrated in the front part of the tilting tank, which are composed of several filter cartridges. 5. Excavadora de succión de acuerdo con las reivindicaciones 1, 3 y 4, caracterizada porque debido a la integración del espacio colector (3), las cámaras de decantación (4) y la unidad de filtros finos (7) en el depósito basculante, se logra, en cada proceso de volcado, un vaciado completo de todo el material depositado.5. Suction excavator according to claims 1, 3 and 4, characterized in that due to the integration of the collecting space (3), the settling chambers (4) and the fine filter unit (7) in the tilting tank, A complete emptying of all deposited material is achieved in each dump process. 6. Excavadora de succión de acuerdo con las reivindicaciones 1, 4 y 5, caracterizada porque el último tabique separador (8) previo a los filtros finos (7) en el sentido del flujo, se dispone de forma permeable al aire, y por lo tanto no sólo se produce un flujo vertical sino también horizontal, reduciéndose notablemente la velocidad del flujo.6. Suction excavator according to claims 1, 4 and 5, characterized in that the last separating partition (8) prior to the fine filters (7) in the direction of flow, is arranged permeable to air, and therefore so much not only a vertical flow takes place but also a horizontal one, significantly reducing the speed of the flow. 7. Excavadora de succión de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque se utiliza el flujo de aire de succión para la ventilación y refrigeración de la zona de la maquinaria (13).7. Suction excavator according to claim 1, characterized in that the flow of suction air is used for ventilation and cooling of the machinery area (13). 8. Excavadora de succión de acuerdo con las reivindicaciones 1 y 7, caracterizada porque la ventilación de la zona de la maquinaria se realiza a través de una conexión de ventilación (10) con una válvula de retención (10a), que se sitúa en la salida de presión del aspirador (1), orientada en ángulo agudo hacia el
sentido del flujo y abierta hacia la zona de la maquinaria (13).8. Suction excavator according to claims 1 and 7, characterized in that the ventilation of the machinery area is carried out through a ventilation connection (10) with a check valve (10a), which is located in the pressure outlet of the vacuum cleaner (1), oriented at an acute angle towards the
direction of flow and open to the machinery area (13). 9. Excavadora de succión de acuerdo con las reivindicaciones 1, 7 y 8, caracterizada porque la abertura libre de esta conexión de ventilación abierta (10) se sitúa en la proximidad de la mayor fuente de calor de la zona de la maquinaria (13).9. Suction excavator according to claims 1, 7 and 8, characterized in that the free opening of this open ventilation connection (10) is located in the vicinity of the largest source of heat in the machinery area (13) .
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