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Vorrichtung zum Halten des Saugrohres von Schlammsaugwagen
fiel den bisher gebräuchlichen Schlantntsaugwagen, die zum Entleerest von
Straßenschächten und Schlammsammlern verwendet werden, ist im Drehkran, der das
Saugrohr trägt, oft ein Gegengewicht oder eine Etnlastungsfeder eingebaut, die etwa
dem Gewicht des leeren Saugrohres und seiner Armaturen entsprechend bemessen sind.
Durch diese Maßnahme wird dem Bedienungsmann das Heben und Senken, des Saugrohres
in der Schlammgrube erleichtert. Beim Saugbetrieb treten jedoch dabei beträchtliche
Druckschwankungen im Saugrohr auf, die in diesem zusätzliche Längskräfte auslösen,
so daß der Bedientnagsmann Erschütterungen ausgesetzt ist, die seine Kräfte stark
in Anspruch nehmen. Durch die Erfindung wird dieser :Nachteil dadurch weitgehend
behoben, daß das Halteorgan des Saugrohres mit dem Kolben eines Zylinders in Verbindung
gebracht ist, der wenigstens annähernd unter dem gleichen Saugdruck steht wie das
Saugrohr. Dadurch tritt hei einer Änderung des im Saugrohr herrschenden Saugdruckes
eine entsprechende Änderung der durch das Halteorgan ausgeübten Stützkraft ein,
welche der vom Saugdruck herrührenden zusätzlichen Reaktionskraft entgegenwirkt.
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Das Gewicht des leeren Saugrohres kann wie bei den bekannten Schlammsaugwagen
durch ein entsprechendes Gegengewicht oder durch eine passend vorgespannte Feder
kompensiert werden. Dieser
statische Gewichtsausgleich kann aber
in vorteilhafter Weise auch dadurch erzielt werden, daß ein zweiter Zylinder vorgesehen
wird, der unter konstantem reduziertem Saugdruck gehalten ist und dessen Kolben
mit dem Halteorgan des Saugrohres derart verbunden ist, daß das Eigengewicht des
Saugrohres durch den Kolbendruck kompensiert wird. Dieser Gewichtskompensationszylinder
kann mit dem Druckausgleichzylinder zu einem Differentialzylinder vereinigt werden,
wodurch an Platz und an Bauteilen gespart wird.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
dargestellt, und zwar zeigt Fig. i das Prinzipschema der. Erfindung, Fig.2 einen
Längsschnitt durch die Haltevorrichtung, Fig. 3 einen Längsschnitt durch die Haltevorrichtung
eines anderen Ausführungsbeispieles. Fig.4 bis 6 sind Ansichten von drei weiteren
Ausführungsbeispielen Die Kräfteverhältnisse, die bei der Einrichtung nach der Erfindung
in Frage kommen, sind in der schematischen Darstellung der Fig. i wiedergegeben.
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Mit i ist das Saugrohr bezeichnet, das mit seinem unteren Ende in
schlammhaltige Flüssigkeit eintaucht. Die Abflußleitung 2 liegt in einer Höhe h
über dem Flüssigkeitsspiegel 2a. An der inneren Seite ja des Rohrbodens herrscht
somit der .Saugdruck p1 = po - h - y, wobei y = spezifisches
Gewicht der Flüssigkeit und p. = atmosphärischer Druck.
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Der auf dem Rohrboden ja nach oben wirkende Druck ist somit P1
= (pa-h - y) #F1.
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Anderseits wirkt der atmosphärische Druck von oben nach unten auf
die Außenseite des Rohrbodens ja, so daß Po = po - F1.
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Die Druckdifferenz beträgt somit P=Po-Pl=h- y-Fl.
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Dies ist die zusätzliche Kraft, mit der das Saugrohr, abgesehen von
seinem Eigengewicht, bei Saugbetrieb vom Bedienungsmann gestützt werden muß, wenn
keine sonstigen Vorkehrungen getroffen sind. Wird aber gemäß der Erfindung das Halteorgan
3 des Saugrohres mit einem Kolben 4 verbunden, dessen Zylinder 5 durch eine Leitung
6 mit der Abflußleitung 2 des' Saugrohres in Druckverbindung steht, so wird die
zusätzlich erforderliche Stützkraft wenigstens annähernd von diesem Kolben übernommen,
je nach der Bemessung des Zylinderquerschnittes FZ im Verhältnis zum Querschnitt
F1 des Saugrohres.
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Die in einem Drehkran eingebaute Saugrohrhaltevorrichtung nach Fig.
2 ist durch die beiden Träger 12 und 13 mit der Schlammzisterne 14 eines Schlammsaugwagens
verbunden. Am oberen Träger 12 ist die Kransäule in einem Schulterkugellager 3o,
am unteren Träger 13 gleitend gelagert. Das metallische Saugrohr i i ist am äußeren
Ende des Kranarmes 15 mittels des Drahtseiles 16 aufgehängt. Der unterhalb des Kranarmes
liegende vakuumfeste Saugschlauch i ja ist am Schlammhahn 38 angeschlossen und mittels
eines Halteseiles 18 an einem Hilfsträger 17, der am Kranarm 15 ausschwenkbar befestigt
ist, unterstützt. Dadurch ist das horizontale Teilstück des Saugschlauches vor größeren
Durchbiegungen bewahrt. Das Drahtseil 16 ist über Seilrollen 22, 23 und 23a zu einer
nicht gezeigten Handseilwinde geführt, wobei die Seilrollen 22 im Drehkran gelagert
sind, während die Seilrolle 23 im oberen Ende eines Kolbens 20 gelagert ist. Dieser
Kolben bildet mit dem Gewicht i9 zusammen das Gegengewicht des Saugrohres i i. Im
Chassis des Schlammsaugwagens ist eine in der Zeichnung nicht ersichtliche Luftsaugpumpe
untergebracht, die vom Fahrzeugmotor über eine ausschaltbare Kupplung angetrieben
wird und deren Saugseite mit dem Innern der Schlammzisterne 14 verbunden ist.
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Im Zylinder 24 des Kolbens 2o herrscht der gleiche Druck wie in der
Saugleitung des Saugrohres, da dieser Zylinder durch die Leitung 25 mit der Saugschlauchanschlußseite
25a des Schlammhahnes 38 verbunden ist. Dieses fest mit demTräger 13 verbundene
Leitungsrohr 25 ist in der Drehachse in den Zylinder 24 eingeführt und dort mittels
einer Stopfbüchse abgedichtet.
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Ändert sich nun der Saugdruck im Saugrohr, so wird diese Druckschwankung
auch in den Zylinder 24 überträgen. Dies tritt z. B. ein, wenn das Saugrohr vom
Bedienungsmann in den Schlamm hineingesenkt wird. In diesem Moment sinkt der Druck
im Saugrohr ab, wodurch das Saugrohr in den Schlamm hineingesogen wird, wie an Hand
der schematischen Fig. i oben erläutert. Gleichzeitig entsteht aber im Zylinder
24 ein gleichwertiger Druckabfall, wodurch der Kolben 2o nach unten gedrückt wird.
Diese zusätzliche Kolbenkraft wird über die Seilrolle 23 flaschenzugartig auf das
Drahtseil 16 übertragen und kompensiert damit die erstgenannte auf das Saugrohr
wirkende Kraft.
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Bei dem in Fig.3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Zylinder
26, 27 wie im ersten Beispiel in die Kransäule eingebaut. Auch ist das Saugrohr
vermittels eines Drahtseiles 16 am Arm 15 des Drehkranes aufgehängt, und das Drahtseil
ist über feste Führungsrollen 22, 23' und eine am Kolbenende angelenkte Führungsrolle
23 zu der auf der Zeichnung nicht gezeigten Handseilwinde geführt. Der Kolben ist
aber als Differentialkolben ausgebildet, wobei der zum inneren Kolben 20 gehörende
Zylinder 26 wie im ersten Ausführungsbeispiel durch die evtl. flexible Leitung 25
mit dem Saugrohr 25a verbunden und somit den in diesem herrschenden Druckschwankungen
unterworfen ist. Entsprechend diesen Druckschwankungen ändert sich die auf den Kolben
und damit auf das Drahtseil 16 und das Saugrohr i i ausgeübte Haltekraft und kompensiert
dadurch die am Saugrohr auftretenden wechselnden Zusatzkräfte.
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Der ringförmige äußere Zylinder 27 des Differentialkolbens steht dauernd
unter gleichbleibendem Vakuum, indem er durch die evtl. flexible Leitung 21 mit
dem Luftraum der Zisterne verbunden ist und der Druck in ihm durch ein Druckregulierventil
28 automatisch auf einem einstellbaren
bestimmten Wert gehalten
wird. Dieser ringförmige Zylinder dient deshalb dazu, das unveränderliche Eigengewicht
des Saugrohres zu kompensieren.
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Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Ausgleiclizylinder
der Haltevorrichtung nicht mehr im Drehkran eingebaut, sondern fest auf die Zisterne
14 aufgesetzt. Er ist als Differentialzylinder in liegender Bauart ausgebildet,
wobei der äußere Zylinder 27 wieder zum Ausgleich des Eigengewichtes des Saugrohres
dient und durch ein Druckregulierventil 28 in der zum Tank 14 führenden Leitung
21 unter konstantem Vakuum steht, während der innere Zylinder 26 mit dem Kolben
20 wieder durch eine Leitung 25 mit der Saugschlauchanschlußseite 25° des Schlammhahnes
verbunden ist und zur Kompensation der im Saugrohr entstehenden Zusatzkräfte dient.
Das Halteseil 16 des Saugrohres ist hier über zum Teil im schwenkbaren Kranarm 15
und zum Teil fest gelagerten Seilrollen 22 geführt und umschlingt die im beweglichen
Kolbenstangenende gelagerte Seilrolle 32 flaschenzugartig. Am unteren Ende ist dieses
Seil über eine Rolle 31 zu einer nicht näher dargestellten Handseilwinde
geführt. Die gewählte Anordnung der Seilrollen ermöglicht dem Drehkran, sich um
die Vertikalachse zu drehen, ohne daß im Halteseil Verkürzungen oder Verlängerungen
eintreten. Wird das Saugrohr vom Bedienungsmann auf- und abwärts bewegt, so kann
das Halteseil diesen Bewegungen in den Grenzen des Kolbenhubes folgen, indem die
Rolle 32 sich mit dem Kolben horizontal verschiebt.
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Diese Ausführungsart der Haltevorrichtung eignet sich insbesondere
für die Umänderung von bestehenden Schlammsaugwagen, indem der einzubauende Druckausgleichzylinder
auf einfache Weise mit den vorhandenen Vorrichtungen verbunden werden kann.
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Das Ausführungsbeispiel nach Fig.5 zeigt eine Haltevorrichtung, bei
welcher der Drehkran am hinteren Ende des Schlammsaugwagens nicht mehr stirnseitig,
sondern oberseitig angesetzt ist. Sodann ist hier das Saugrohr nicht mehr an einem
Halteseil gehalten, sondern an einem Ausleger 33, der um das am Drehkran befestigte
Gelenk 34 schwenken kann. An der Gegenseite des Auslegers ist ein Gegengewicht 35
angebracht, das dem Gewicht des Saugrohres und des Auslegers entsprechend bemessen
ist. Zwischen diesem Gegengewicht und einem Arm 36 des Drehkranes ist der Druckausgleichzylinder
24 eingeschaltet. Dessen Zylinderraum ist mit dem an den Schlammhahn 38 angeschlossenen
Saugrohrkrümmer 4i durch die Leitung 37 verbunden. Beim Auf- und Abwärtsbewegen
des Saugrohres durch den Bedienungsmann schwenkt der Ausleger 33 mit dem Gegengewicht
35 um das Gelenk 34, wobei sich der Kolben 20 im Ausgleichzylinder 24 auf- und abwärts
bewegt. Jede Druckschwankung im Saugrohr überträgt sich in den Ausgleichzylinder
und bewirkt dadurch eine am Gegengewicht angreifende Zusatzkraft, die der am Saugrohr
auftretenden lZeaktiotiskraft entgegenwirkt. Beim Transport des Schlammsaugwagens
kann das Sangrohr samt seiner Haltevorrichtung um eine halbe Umdrehung verdreht
werden, ohne daß der Saugschlauch vom Krümmer 41 gelöst werden muß. Das Sangrohr
nimmt dann die strichpunktierte Lage ein. Die in diesem Ausführungsbeispiel gezeigte
Anordnung zeichnet sich durch einen großen freien Schwenkbereich aus.
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In der seitlichen Schwenkbarkeit etwas eingeschränkt, zeichnet sich
dagegen die in Fig.6 gezeigte Anordnung der Haltevorrichtung durch äußerst niedrige
Bauart aus. Der Drehkran ist hier am hinteren Ende des Schlammsaugwagens seitlich
angeordnet und enthält wie im Beispiel der Fig. 5 einen Aufsatz mit Gelenk 34 und
Gegengewicht 35. Auch der Druckausgleichzylinder 24 ist in ähnlicher Weise zwischen
dem Gegengewicht und einem Arm 36 des Drehkranes eingeschaltet und ist durch eine
flexible Leitung 42 mit dem saugseitigen Stutzen 25a des Schlammhahnes 38 verbunden.
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Bei der Fahrt von Schacht zu Schacht kann der Ausleger in die Höhe
gestellt und das Saugrohrende 39 am Chassis abgestützt werden, wie in Fig.6 strichpunktiert
angedeutet ist. Sodann kann bei Fernfahrt der Saugschlauch i ja vom Schlammhahn
38 gelöst und, wie in Fig. 6 gestrichelt angegeben, samt dem Ausleger 33 längs der
Zisterne nach vorn geschoben werden. Diese Ausbildungsart ist besonders platzsparend.
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Die Schlammzisterne kann auch durch eine an ihrer Vorderseite angeschlossene,
aber getrennte @@'asserzisterite 43 ergänzt sein, welche zum Spülen der Schlammzisterne
und der Schlammschächte dient. In diesem Fall wird die Luftsaugpumpe zweckmäßiger,#veise
mit einem zweiten Umschaltliahn versehen, so daß der Saugstutzen der Pumpe mit der
Außenluft, der Druckstutzen mit dem Oberteil der Wasserzisterne verbunden werden
kann, so daß das Wasser zum Spülen unter Druck gesetzt werden kann. Die Haltevorrichtung
des Saugrohres wird durch eine solche zusätzliche Einrichtung nicht beeinflußt.