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Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen von Straßen-
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oberflächen nach dem Umluftprinzip Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zum Reinigen von Straßenoberflächen nach dem Umluftprinzip mit einem Reinigungsfahrzeug
mit einem jeweils in Fahrtrichtung vorlaufenden Saugluftstutzen und einem nachlaufenden
Blasluftstutzen, sowie eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens.
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Der Vorteil des Umluftprinzip-s gegenüber dem Saugluftprinzip besteht
bekanntlich in der besseren Energiebilanz im Hinblick auf die Wiederverwendbarkeit
der vorhandenen Geschwindigkeitsenergie, wie auch in geringerer Umweltbelastung
durch Staub und in einem besseren Schmutztransport unter extremen Bedingungen, beispielsweise
bei geöffneter Einlaufklappe. Andererseits ist infolge der relativ geringen Druckdifferenz
keine derart große Geschwindigkeit der Blasluft einerseits und der Saugluft andererseits
zu erzielen, die ausreichen würde, um entweder stark klebende Verschmutzungen oder
auch normale Verschmutzungen, diese jedoch mit größerer Kehrgeschwindigkeit, zu
beseitigen.
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Dies gilt auch für sog. Mehrfachdüsenanordnungen, wie sie aus
der
schweizerischen Patentschrift 613 735 hervorgehen.
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Dabei sind zusätzliche Düsen vorgesehen, die die Blasluft unter einem
spitzeren Winkel auf die zu reinigende Straßenoberfläche richten als die Hauptdüse
bzw. die Hauptdüsen.
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Beide Düsenanordnungen verwenden jedoch die gleiche Blasluft aus dem
gleichen Gebläse.
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Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird darin gesehen, eine
Verbesserung des Wirkungsgrades der Reinigung zu erzielen, sei dies nun durch eine
Erhöhung der Reinigungsgeschwindigkeit oder durch eine Verbesserung der Reinigungsqualität.
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Diese Aufgabe wird verfahrensmäßig dadurch gelöst, daß unter einem
Auftreffwinkel, der gleich ist oder kleiner ist als der Auftreffwinkel der Blasluft,
zusätzlich zur Blasluft Preßluft auf der Nachlaufseite der Blasluft schräg nach
vorn in Fahrtrichtung und/oder nach vorn und innen zum Blasluftstutzen hin auf die
zu reinigende Straßenoberfläche aufgeblasen wird.
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Vorrichtungsmäßig wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß an der Hinterkante
des Blasluftstutzens eine Reihe von quer zur Fahrtrichtung verteilten Preßluftdüsen
vorgesehen ist, deren Blasrichtung schräg nach vorn und/oder nach innen in den Bereich
des Blasluftstutzens hinein gerichtet iSt, Die Preßluft wird von einem gesonderten,
zusätzlichen Verdichter geliefert. Durch die größere Druckdifferenz der Preßluft
gegenüber der Blasluft ergibt sich eine größere Preßluftgeschwindigkeit im Vergleich
mit der Blasluftgeschwindigkeit im gleichen Bodenauftreffbereich oder kurz
dahinter.
Dadurch wird auch stärker haftender Schmutz,den Blas- und Saugluft gemeinsam nicht
entfernen konnten, vom Boden gelöst, angehoben und dem volumenmäßig wesentlich größeren
Blasluftstrom übergeben, welcher den Weitertransport besorgt.
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Zweckmäßig ist an beiden Enden der Düsenreihe jeweils eine Mehrzahl
von Düsen in den Seitenwänden des Blasluftstutzens angeordnet. Durch diese Anordnung
sowohl hinter dem Blasluftstutzen als auch seitlich von ihm erzielt man eine geringere
Störanfälligkeit und eine gezieltere Führung des Blasluftstroms, wodurch der Austritt
von Schmutz tragenden Blasluftwirbeln aus dem den Blasluftstutzen und den Saugluftstutzen
gemeinsam umgebenden Mundstück verhindert wird.
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Durch die somit verbesserte Schmutzaufnahme läßt sich entweder eine
höhere Kehrgeschwindigkeit erreichen oder die für die Umluft bzw. den Saug- und
Blasluftstrom erforderliche Leistung absenken, ohne daß der Reinigungswirkungssrad
gegenüber bisherigen, bekannten Verfahren und Vorrichtungen absinkt. Läßt sich somit
die Energie und damit die Strömungsgeschwindigkeit der Umluft absenken, verbessert
sich die Schmutzabscheidung im Kehrichtbehälter und sinkt der Verschleiß. Es ist
zu betonen, daß der zusätzliche Verdichter im Verhältnis zur Leistung des Gebläses
eine verhältnismäßig geringe Leistung benötigt, um eine bestimmte Fläche in kürzerer
Zeit als bisher zu reinigen, wodurch letztlich der Kraftstoffverbrauch pro Kehrkilometer
sinkt. Wollte man allein mit dem Umluftprinzip, d.h. ohne die erfindungsgemäß verwendete
Preßluft, den gleichen Reinigungseffekt erzielen, müßte man ein erheblich größeres
Luftvolumen umwälzen, was letztlich zu einem erheblich höheren Energieverbrauch
führen würde.
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Von besonderem Vorteil ist es, die Preßluft mit Druckwasser anzureichern.
Eine solche Wassereinsprühung in den Preßluftstrom bereits vor den Preßluftdüsen
ergibt eine weitere, ganz wesentliche Steigerung der Reinigungswirkung infolge der
größeren Dichte des Preßluft-Wasser-Gemisches. Da dieses Wasser durch die Preßluft
besonders stark beschleunigt wird, trifft es mit größerer Energie auf der Straßenoberfläche
bzw. der haftenden Verschmutzung auf und entfaltet damit eine stärkere Reinigungswirkung.
Somit ergibt die Verwendung von Preßluft eine bessere Nutzung des eingesetzten Wasservolumens,
womit auch weniger Stillstandszeiten anfallen.
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Um eine weitere Verbesserung des Reinigungswlrkungsgrades auch im
BereIch des Saugluftstutzens zu erzielen, ist ferner die Vorderkante des Saugluftstutzens
nach oben zurückgenommen, es ist eine hängende, um eine horizontale Querachse schwenkbare
Klappe dem Saugluftstutzen vorgelagert, und es ist schließlich der Abstand zwischen
der Unterkante der Klappe und der Vorderkante des Saugluftstutzens durch eine an
den beiden Kanten befestigte, elastische Schürze überbrückt. Diese Schürze ist dabei,
dem Strömungsverlauf folgend, konvex nach innen, d.h.
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zur Luftströmung hin, gewölbt und bildet dadurch einen im wesentlichen
stetigen Ubergang von der Klappe zur Vorderkante bzw. Einlaufkante des Saugluftstutzens.
Durch entsprechende Wahl der Abmessung der Schürze läßt sich erreichen, daß ihre
zum Boden bzw. zur Saugluftströmung hin gewölbte Oberfläche im Bereich der Abdichtkante
der Klappe im wesentlichen waagerecht verläuft. Das führt in diesem Bereich zu einer
längeren Horizontalströmung der Saugluft, die besonders geeignet ist, auch fester
haftende Verschmutzungen mitzureißen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird eine Klappe verwendet,
die im Querschnitt die Form eines Winkels aufweist,
dessen in Ruhestellung
der Klappe im wesentlichen senkrechter Steg sich von der Querachse weg zur Abwinklung
ein Stück oberhalb der Straßenoberfläche und dessen im wesentlichen waagerechter
Steg sich von der Abwinklung weg entgegen der Fahrtrichtung erstreckt, wobei die
Schürze im Bereich oberhalb der freien Kante des waagerechten Stegs befestigt ist.
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In diesem Falle gibt bereits der waagerechte Steg des Winkels den
Strömungsverlauf der Saugströmung vor, nämlich horizontal zur Straßenoberfläche,
der angrenzende Bereich der Schürze setzt diesen Verlauf lediglich stetig fort und
bewirkt bogenförmig eine Umlenkung um etwa 90" zur Vorderkante bzw. Ein auf kante
des Saugluftstutzens.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Schürze an der Oberseite
des waagerechten Stegs im an die freie Kante desselben angrenzenden Bereich befestigt
und die freie Kante weist eine längs verlaufende Ausnehmung auf, die mit der Schürze
eine Schlitzdüse bildet, die mit Wasser beaufschlagt wird. Wird durch diese Schlitzdüse
dem Saugluftstrom Wasser zugeführt, das sowohl die Schürze als auch den Einlauf
des Saugluftstutzens benetzt, dann wird damit zuverlässig das Ansetzen von Schmutz
am Saugmundstück verhindert, der sich sonst schwalbennestartig festzusetzen pflegt,
sofern er von vorneherein eine gewisse Feuchte besitzt.
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Die Erfindung und ilhre vorteilhaften Weiterbildungen sind im folgenden
anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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Es zeigt: Fig. 1 einen Teil eines Reinigungsfahrzeugs in
schematischer
Seitenansicht; Fig. 2 den Saugluftstutzen und den Blasluftstutzen des Reinigungsfahrzeugs
nach Fig. 1 im Schnitt und in vergrößertem Maßstab; Fig. 3 eine Untersicht auf die
Anordnung nach Fig. 2; Fig. 4 eine Einzelheit aus Fig. 2 in vergrößertem Maßstab.
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Das in Fig. 1 dargestellte Reinigungs- bzw. Straßenkehrfahrzeug besitzt
ein Gebläse 1, einen Verdichter 2 und eine Wasserpumpe 3, die von einem gemeinsamen,
nicht gezeigten Motor über ebenfalls nicht gezeigte Schaltkupplungen angetrieben
werden. Das Gebläse 1 erzeugt auf seiner einen Seite Saugluft und auf seiner anderen
Seite Blasluft. Die Saugluft transportiert im Saugluftstutzen 4 in Pfeilrichtung
A den von der Straßenoberfläche 5 über das Mund stück 6 aufgenommenen Schmutz durch
den Saugschlauch 7 in den Kehrichtbehälter 8, wo der Schmutz in Pfeilrichtung B
ausfällt und sich in einem Haufen 9 sammelt. Die vom Schmutz befreite Luft durchdringt
ein Laubgitter 10 und tritt in Pfeilrichtung C in das Gebläse 1 ein, in welchem
sie beschleunigt und in Pfeilrichtung D dem Blasluftstutzen 11 zugeführt wird. Aus
dem Blasluftstutzen 11 gelangt die Blasluft dann in Pfeilrichtung E schräg nach
vorn in Fahrtrichtung F auf die Straßenoberfläche 5 im Bereich des Mundstücks 6.
Vorher ist bereits ein Teil der Blasluft durch einen Diffusor 12 ausgeschleust worden,
um ein Stauben am Mundstück 6 zu verhindern.
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Wie man aus Fig. 2 leicht entnimmt, lenkt der Blasluftstutzen 11 mit
seiner Düse 13 die Blasluft in Kehrrichtung gemäß Pfeil E, so daß der leichter lösbare
Schmutz von der Straßenoberfläche 5 angehoben und über den Spalt 14 der Saugluftdüse
15 zugeführt wird.
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Erfindungsgemäß wird nun unter einem Auftreffwinkel oc , der gleich
ist wie oder kleiner als der Auftreffwinkel » der Blasluft, zusätzlich zu dieser
Blasluft Preßluft auf der Nachlaufseite der Blasluft schräg nach vorn in Fahrtrichtung
F auf die zu reinigende Straßenoberfläche 5 aufgeblasen. Dies geschieht bei der
im Ausführungsbeispiel gezeigten Vorrichtung durch eine Reihe von quer zur Fahrtrichtung
F an der Hinterkante 16 des Blasluftstutzens 11 verteilten Preßluftdüsen 17, deren
Blasrichtung schräg nach vorn in den Bereich des Blasluftstutzens 11 bzw.
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seiner Düse 13 hinein gerichtet ist. Die Preßluftdüsen 17 werden dabei
aus einem quer verlaufenden Düsenrohr 18 gespeist, das die Preßluft seinerseits
über eine Leitung 19 vom Verdichter 2 erhält (Fig. 1). Dabei kann die Preßluft noch
mit in die Leitung 19 eingesprühtem Druckwasser angereichert sein, das aus dem Vorratswasserbehälter
20 über die Wasserpumpe 3, ein Ventil 21, ein Rückschlagventil 22 und eine Düse
23 zugeführt wird.
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Zusätzlich ist an beiden Enden der Reihe von Düsen 17 jeweils eine
Mehrzahl von weiteren Düsen 25 in den Seitenwänden 24 des Blasluftstutzens 11 angeordnet,
die nicht nur schräg nach vorn sondern auch nach innen in die Blasluftdüse 13 hineinblasen
und eine zusätzliche Seitenführung des Blasluftstroms bewirken.
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Die Vorderkante bzw. Einlaufkante 26 des Saugluftstutzens 4
ist
nach oben zurückgenommen, derart, daß sie einen Abstand b von der Straßenoberfläche
5 aufweist. Ferner ist dem Saugluftstutzen 4 eine hängende, um eine horizontale
Querachse 27 schwenkbare Klappe 28 dem Saugluftstutzen 4 vorgelagert.
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Schließlich ist der Abstand zwischen der Unterkante 29 der.
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Klappe 28 und der Einlaufkante 26 des Saugluftstutzens 4 durch eine
an den beiden Kanten befestigte, elastische Schürze 30 überbrückt. Die Querachse
27 ist etwa in Höhe der Einlaufkante 26 des Saugluftstutzens 4 angeordnet. Schließlich
ist der horizontale Abstand der Querachse 27 von der Einlaufkante 26 gleich oder
größer als die Höhe b der Einlaufkante über der Straßenoberfläche 5. Dadurch kann
die Klappe 28 in Pfeilrichtung H verschwenken, ohne die Begrenzung 31 des Saugluftstutzens
4 zu berühren, wenn in der Blasrichtung gemäß Pfeil F eine Bodenunebenheit oder
dergl.
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auftritt. Dabei ist eine einerseits über einen Hebel 32 an der Klappe
28 und andererseits am Saugluftstutzen 4 angelenkte Kolben-Zylinder-Einheit 33 vorgesehen,
mittels welcher die Klappe 28 auf die Schürze 30 zu verschwenkbar ist. Bei der gezeigten,
bevorzugten Ausführungsform hat die Klappe 28 im Querschnitt gemäß Fig. 2 die Form
eines Winkels, der in der Ruhestellung in der gezeigten Weise angeordnet ist. Dabei
erstreckt sich der im wesentlichen senkrechte Steg 34 dieses Winkels von der Querachse
27 weg bis zur Abwinklung ein Stück oberhalb der Straßenoberfläche 5, während sich
der im wesentlichen waagerechte Steg 35 von der Abwinklung weg entgegen der Fahrtrichtung
F erstreckt. Die Schürze 30 ist dabei- im Bereich oberhalb der freien Kante 36 des
waagerechten Stegs 35 befestigt, wie besonders deutlich Fig. 4 zeigt. Zwischen der
Unterseite 37 des waagerechten Stegs 35 und der Straßenoberfläche 5 bildet sich
somit ein Dichtspalt S in Form eines waagerechten Strömungskanals, durch den die
Saugluft in Pfeilrichtung G in die Saugdüse 15 strömt. Die Horizontalströmung in
Richtung des Pfeils G ist besonders geeignet,
Schmutzteilchen mitzureißen
und in den Saugluftstutzen 4 zu fördern.
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Es sei betont, daß die Darstellung nach Fig. 4 der Darstellung nach
Fig. 2 entspricht, jedoch um 1800 gedreht, d.h. die Fahrtrichtung des Reinigungsfahrzeugs
gemäß Fig. 1 verläuft hier gemäß Pfeil F von links nach rechts, nicht von rechts
nach links wie bei der Anordnung nach Fig. 2.
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Wie die Fig. 4 ferner zeigt, weist die freie Kante 36 des waagerechten
Stegs 35 der Klappe 28 eine längs verlaufende Ausnehmung auf, die mit der Schürze
30 eine Schlitzdüse 38 bi-ldet, die mit Wasser beaufschlagbar ist.
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Die Schürze 30 ist an dem waagerechten Steg 35 mittels einer Klemmleiste
39 befestigt, die eine an eine Druckwasserleitung 40 (siehe auch Fig. 1) anschließbare
Längsbohrung 41 besitzt. Diese Längsbohrung 41 ist durch fluchtende Durchbrechungen
42 der Schürze 39 hindurch über Auslaßbohrungen 43 mit der Schlitzdüse 38 verbunden.
Das Einsprühen von Wasser über die Schlitzdüse 38 in die Saugluft verhindert, daß
sich womöglich schwalbennestartig Schmutz an der Schürze 30 oder sonstwo im Bereich
der Saugdüse 15 ansetzt, was bei von vorneherein feuchtem Schmutz sehr leicht der
Fall sein könnte.
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Saugluftstutzen 4 und Blasluftstutzen 11 sind gemeinsam oberhalb der
Straßenoberfläche 5 mittels zweier Nachlaufräder 44 geführt, die in am Blasluftstutzen
11 befestigten Gabeln 45 um Achsen 46 drehbar gelagert sind.
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Beim überfahren einer Bodenunebenheit wird die Klappe 28 entweder
selbsttätig oder durch die Kolben-2ylinder-Einheit 33
in Pfeilrichtung
H ausgelenkt. Dabei wird das Gleiten der Klappe 28 über die betreffende Bodenunebenheit
weitgehend durch die Schwenkbewegung in Pfeilrichtung H ersetzt, was den Verschleiß
verringert. Dieser tritt zudem hauptsächlich an der durch eine Hartmetallbeschlchtungbesonders
geschützten Abwinkelung 47 auf (Fig. 4). Beim Zurückschwenken der Klappe 28 in Pfeilrichtung
H liegt die Schürze dann weitgehend im Schutz der Klappe 28, wodurch Beschädigungen
der Schürze 30 durch spitze, auf dem Boden liegende Gegenstände oder dergl. vermieden
werden.
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Das Mundstück 6 ist seitlich und nach hinten durch elastische Leisten
48 gegenüber der Straßenoberfläche 5 abgedichtet, wobei sich Dichtspalte t ergeben
(Fig. 4). Unebenheiten der Straßenoberfläche 5 können somit ohne Schwierigkeit überfahren
werden.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich dadurch noch weiter verbessern,
daß man zur Erhöhung sowohl der Blasluftwirkung als auch der Wirkung der aus der
Düsenleiste 18 über die Düsen 17 austretenden Preßluft bzw. eines Preßluft-Wasser-Gemischs
bzw.
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reinen Wassers den Blasluftstutzen 11 noch weiter absenkt, derart,
daß die Hinterkante 16 näher an die Straßenoberfläche 5 heranrückt, wobei dann natürlich
auch die Düsen 17 einen geringeren Abstand von der Straßenoberfläche 5 aufweisen.
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In diesem Falle ist es jedoch erforderlich, den die Hinterkante 16,
die Düsen 17 und die Düsenleiste 18 aufweisenden Bereich 49 des Blasluftstutzens
11 elastisch auszubilden, so daß auch hier eine Verformung durch Bodenunebenheiten
stattfinden kann.
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Die Düsenleiste 18 selber kann in diesem Fall in lediglich einer röhrenförmigen,
im Bereich 49 quer verlaufenden Ausnehmung bestehen, deren Wand von dem elastischen
Material des Bereichs 49 gebildet wird, so daß eine besonders gute Anpassung an
wechselnde Unebenheiten möglich wird, wobei der entsprechende Teil des Bereichs
49 nach oben elastisch verformt wird. Dabei kann es
dann auch zweckmäßig
sein, den Bereich 49 nach Art einer Schürze bzw. einer Lippendichtung auszubilden,
so daß sich nicht nur eine plastisch-elastische Verformung ergeben kann, sondern
auch ein regel rechtes Wegklappen entgegen der Fahrtrichtung F nach hinten, natürlich
unter gleichzeitiger Dehnung des Materials der herabhängenden Wand, Lippendichtung
bzw.
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Schürze, in deren Unterkante dann die Düsenleiste an-zuordnen wäre.
Es versteht sich, daß die Düsenleiste in diesem Falle auch außerhalb, z.B. längs
der Hinterkante, der Schürze angeordnet werden könnte, beispielsweise in Form eines
Schlauchs aus elastischem Material mit Düsenöffnungen, die in ihrer Funktion den
Düsen 17 bei der Ausführungsform nach Fig. 2 und 3 entsprechen.
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