WO1995031698A1

WO1995031698A1 - Verfahren zur füllstandsbestimmung bei schlammsaugfahrzeugen

Info

Publication number: WO1995031698A1
Application number: PCT/EP1995/001852
Authority: WO
Inventors: Georg Sandkühler
Original assignee: Ottomeyer & Co KG GmbH
Current assignee: Ottomeyer & Co KG GmbH
Priority date: 1994-05-18
Filing date: 1995-05-16
Publication date: 1995-11-23
Anticipated expiration: 1996-11-18
Also published as: DE4417399C1

Abstract

Das Verfahren zur Bestimmung des Füllstandes im Saugdrucktank eines Schlammsaugfahrzeugs mit einer mit dem Saugdrucktank verbindbaren Vakuumpumpe und/oder einer Luftdruckpumpe sieht vor, bei jedem Meßvorgang den abgeschlossenen Saugdrucktank bis zu einem vorgegebenen Unterdruck zu evakuieren oder unter einen vorbestimmten Luftüberdruck zu setzen, wonach ein Luftaustausch mit der Atmosphäre oder einem unter einem abweichenden Anfangsluftdruck stehenden Referenzbehälter erfolgt. Aus dem ausgetauschten Luftvolumen und/oder dem sich einstellenden Luftdruck nach dem Luftaustausch wird das freie Restvolumen im Saugdrucktank ermittelt und aus der Differenz zum bekannten Gesamtvolumen des Saugdrucktanks dessen jeweiliges Füllvolumen bestimmt.

Description

VERFAHREN ZUR FÜLLSTANDSBESTIMMUNG BEI SCHLAMMSAUGFAHR¬ ZEUGEN

TECHNISCHES GEBIET

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Bestim¬ mung des Füllstandes im Saugdrucktank eines Schlammsaug¬ fahrzeugs mit einer mit dem Saugdrucktank verbindbaren Vakuumpumpe und/oder einer Luftdruckpumpe.

STAND DER TECHNIK

Bislang gibt es zur Füllstandsbestimmung für den Saug¬ drucktank eines Schlammfahrzeugs nur eine einzige prakti¬ kable Methode, es wird das gesamte Schlammsaugfahrzeug vor und nach der Teilbefüllung verwogen. Abgesehen davon, daß das Verwiegen des Schlammsaugfahrzeugs teuer ist, stößt das bekannte Verfahren auf Widerstände, weil die Berech¬ nung der Schlammabfuhr nach dem Volumen und nicht nach dem Gewicht durchgeführt wird. Eine Umrechnung von Schlamm¬ gewicht in Schlammvolumen ist nicht möglich, weil das spezifische Gewicht der einzusaugenden Schlämme stark differiert.

Grundsätzlich könnte der Füllstand im Saugdrucktank eines Schlammsaugfahrzeugs auch mittels eines Durchflußmessers bestimmt werden, hier lassen sich genaue Meßwerte jedoch nur bei homogenen Flüssigkeiten ermitteln, bei Schlämmen unterschiedlicher Konsistenz können sich erhebliche Meß¬ fehler ergeben, zumal im angesaugten Schlamm oft Luft- blasen mitgeführt werden. Des weiteren könnte man über eine Füllhöhenmessung bei dem Saugdrucktank den Füllstand bestimmen, denn es handelt sich hier um ein Gebilde von bekannter geometrischer Struktur, so daß man über die jeweilige Füllhöhe sofort auf das betreffende Füllvolumen schließen kann. Ein solches Meßverfahren erfordert jedoch eine definierte Lage des Saugdrucktanks, die sich in der Praxis bei einem Schlammsaugfahrzeug nur mit aufwendigen Maßnahmen erzielen läßt, indem man beispielsweise das Fahrzeug mittels hydraulischer Stempel in eine waagerechte Lage bringt.

DIE ERFINDUNG

Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, statt des im Saugdrucktank vorhandenen Schlammvolumens das freie Rest¬ volumen, also das nicht mit Schlamm gefüllte Leervolumen im Saugdrucktank zu messen. Zieht man dieses Leervolumen von dem bekannten Gesamtvolumen des Saugdrucktanks ab, erhält man das jeweilige Schlamm-Füllvolumen im Saug¬ drucktank.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem unter Nutzung der ohnehin an einem Schlammsaugfahrzeug vorhandenen Einrichtungen auf einfache Weise das jeweilige freie Restvolumen im Saugdrucktank bestimmt und danach das betreffende Füllvolumen ermittelt werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der in Rede ste¬ henden Art nach der Erfindung dadurch gelöst, daß bei je- dem Meßvorgang der abgeschlossene Saugdrucktank bis zu einem vorgegebenen Unterdruck evakuiert oder unter einen vorbestimmten Luftüberdruck gesetzt wird, wonach ein Luft¬ austausch mit der Atmosphäre oder mit einem unter einem abweichenden Anfangsluftdruck stehenden Referenzbehälter erfolgt. Aus dem ausgetauschten Luftvolumen und/oder dem sich einstellenden Luftdruck nach dem Luftaustausch wird dann das freie Restvolumen im Saugdrucktank ermittelt und aus der Differenz zum bekannten Gesamtvolumen des Saug- drucktanks dessen jeweiliges Füllvolumen bestimmt.

Für die Erfindung ist wesentlich, daß mit einer einfachen Luftmengen- oder -druckmessung das freie Restvolumen im Saugdrucktank ohne weiteres festgestellt werden kann, wenn auch gewisse physikalische Voraussetzungen nach der Thermodynamik zu beachten sind. Entsprechende Parameter können bei der Berechnung des freien Restvolumens im Saug¬ drucktank berücksichtigt werden, außerdem kann man die jeweiligen Luftdrücke im Saugdruckbehälter oder im Refe- renzbehälter so wählen, daß sich die Luft hier annähernd wie ein ideales Gas verhält. Des weiteren kann man den Druckausgleichsvorgang so einrichten, daß man es weit¬ gehend mit einer isothermen Zustandsänderung der Luft zu tun hat, andererseits kann man durch Temperaturmessungen vor und/oder nach dem Druckausgleich entsprechende Korrekturwerte ermitteln.

In besonders vorteilhafter Ausführung wird nach dem er¬ findungsgemäßen Verfahren in den Saugdrucktank Luft aus einem abgeschlossenen Luftkessel als Referenzbehälter ein¬ gelassen, dessen Volumen um ein Vielfaches kleiner als das des Saugdrucktanks ist. Hierbei wird aus dem sich nach dem Druckausgleich einstellenden Druck entweder im Saugdruck¬ tank oder im Luftkessel das freie Restvolumen im Saug¬ drucktank ermittelt. Der Ausgangsdruck der Luft im Luft¬ kessel liegt über dem atmosphärischen Luftdruck bei¬ spielsweise bei etwa 8 bar. Der Saugdrucktank wird hierbei evakuiert, der hierbei einzustellende Luftunterdruck im Saugdrucktank liegt bei etwa 0,5 bar.

In sehr guter Annäherung kann das freie Restvolumen V im Saugdrucktank des Schlammfahrzeugs nach folgender Formel berechnet werden:

DE - P SE

Hierbei bedeuten:

LB der Anfangsluftüberdruck im Luftkessel

SE der Anfangsluftunterdruck im Saugdrucktank

DE der sich nach dem Druckausgleich einstel¬ lende Druck im Luftkessel bzw. im Saugdrucktank

V das Volumen des Luftkessels

L. B

V. das Volumen der Rohrleitungen zwischen dem

R Luftkessel und dem Saugdrucktank. KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGSABBILDUNG

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung noch näher erläutert. Die Zeichnung zeigt ein Meßschema für die Füllstandsbestimmung im Saugdrucktank eines Schlamm¬ saugfahrzeugs.

BESTER WEG ZUR AUSFUHRUNG DER ERFINDUNG

Im einzelnen zeigt die Zeichnung einen Saugdrucktank 1, wie er üblicherweise auf einem Schlammsaugfahrzeug verwen¬ det wird. Zur Veranschaulichung ist der untere Bereich 2 des Saugdrucktanks 1 mit Schlamm gefüllt, darüber befindet sich ein Leerbereich 3, der das noch verfügbare, freie Restvolumen des Saugdrucktanks 1 darstellt.

Auf den Saugdrucktank 1 kann eine Vakuumanlage 4 über eine Leitung 5 aufgeschaltet werden, die ohnehin auf einem Schlammsaugfahrzeug für die Schlammaufnahme vorhanden ist. Der geschlossene Saugdrucktank 1 kann über die Vakuum¬ anlage 4 auf einen bestimmten Luftunterdruck evakuiert werden, ein praktikabler Wert ist hier 0,5 bar.

Des weiteren ist eine Luftversorgungseinrichtung 6 vorhan¬ den, die über eine Leitung 7 auf einen Luftkessel 8 aufgeschaltet werden kann. Der Luftkessel 8 hat ein um ein Vielfaches geringeres Volumen als der Saugdrucktank 1, bei einem üblichen Volumen des Saugdrucktanks 1 von etwa 12 m hat der Luftkessel 8 ein Volumen von 120 1. Als Richtwert ist anzunehmen, daß das Volumen des Luftkessels 8 etwa 1 % des Volumens des Saugdrucktanks 1 betragen sollte. Über die Luftversorgungseinrichtung 6 wird der Luftkessel 8 auf einen Überdruck von etwa 8 bar aufgepumpt.

Über eine Druckausgleichsleitung 9 ist der Luftkessel 8 mit dem Saugdrucktank 1 verbunden, diese Leitung wird bei jedem Meßvorgang geöffnet, sobald im Saugdrucktank 1 der vorgegebene Luftunterdruck und im Luftkessel 8 der vor¬ gegebene Luftüberdruck herrscht. Es versteht sich, daß der Saugdrucktank 1 und der Luftkessel 8 bei dem vorzu- nehmenden Druckausgleich abgeschlossen und lediglich über die Druckausgleichsleitung 9 miteinander verbunden sind.

Vor und nach dem Druckausgleich werden die Druck- und die Temperaturwerte des Saugdrucktanks 1 über einen Tem- peraturgeber 10 und einen Druckgeber 11 in Gestalt elek¬ trischer Signale über Leitungen 12 und 13 einem Rechner 14 zugeleitet. Zum gleichen Zweck ist der Luftkessel 8 mit einem Temperaturgeber 15 und einem Druckgeber 16 ausge¬ stattet, die über Leitungen 17 und 18 ebenfalls mit dem Rechner 14 in Verbindung stehen. Aus den Druck- und Temperaturwerten im Saugdrucktank 1 und im Luftkessel 8 vor und nach dem Druckausgleich errechnet der Rechner 14 nach einem vorgegebenen Programm das jeweilige Füllvolumen V im unteren Bereich 2 des Saugdrucktanks 1, indem er das freie Restvolumen im oberen Bereich 3 des Saugdrucktanks 1 ermittelt und von dem bekannten Gesamtvolumen des Saug¬ drucktanks 1 abzieht.

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Bestimmung des Füllstandes im Saugdruck¬ tank eines Schlammsaugfahrzeugs mit einer mit dem Saug- drucktank verbindbaren Vakuumpumpe und/oder einer Luftdruckpumpe, dadurch gekennzeichnet, daß bei jedem Meßvorgang der abgeschlossene Saugdruck¬ tank bis zu einem vorgegebenen Unterdruck evakuiert oder unter einen vorbestimmten Luftüberdruck gesetzt wird, wonach ein Luftaustausch mit der Atmosphäre oder einem unter einem abweichenden Anfangsluftdruck stehen¬ den Referenzbehälter erfolgt und aus dem ausgetauschten Luftvolumen und/oder dem sich einstellenden Luftdruck nach dem Luftaustausch das freie Restvolumen im Saugdrucktank ermittelt und aus der Differenz zum be¬ kannten Gesamtvolumen des Saugdrucktanks dessen je¬ weiliges Füllvolumen bestimmt wird.

2 . Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei in den Saugdrucktank eingelassener Außenluft mit atmosphärischem Druck das bis zum Erreichen des atmosphärischen Drucks im Saugdrucktank aufgenommene Luftvolumen mittels eines Gaszählers ermittelt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Saugdrucktank Luft aus einem abgeschlossenen Luftkessel als Referenzbehälter eingelassen wird, dessen Volumen um ein Vielfaches kleiner als das des Saugdrucktanks ist, wobei aus dem sich nach dem Druck- ausgleich eingestellten Druck im Saugdrucktank bzw. im Luftkessel das freie Restvolumen im Saugdrucktank er¬ mittelt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangsdruck der Luft im Luftkessel über dem atmosphärischen Druck liegt.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Saugdrucktank sowie im Luftkessel vor und/oder nach dem Druckausgleich die Lufttemperatur gemessen und bei der Auswertung der gemessenen Drücke berücksichtigt wird.