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Rechenreinigungsvorrichtung Die Erfindung betrifft eine Reinigungsvorrichtung
insbesondere für das Abseihen von Schwermgut an Wasserläufen vor Kläracl age n,
Wasserkraftmaschinen uodgl bei welcher das Schweiningut an einem in das Wasser des
Zuflußkanals eingetauchten schräggestellten gitterförmigen Siebrechen zurückgehalten
und von einer diesem Siebrechen entlang von dem Unterwasserteil des Siebrechens
bis zu dessen oberen Ende gleitenden Putzharke abgestreift wird.
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Solche Rechenreinigungsvorrichtungen sind an sich bekannt.
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Eine bekannte Vorrichtung, die an vielen Kläranlagen angebracht ist,
weist eine an dem einen Ende einer schwenk und verschiebbaren Zahnstange befestigte
Putzharke auf. Die Bewegung der Zahnstange wird über eine Kurvenbahn gesteuert,
welche eine am anderen Ende der Zahnstange angeordnete Laufrolle abrollt. Während
der Abwärtsbewegung schwebt die PiitzharL-e im Abstand fliegend über dem Siebrechen.
Im Unterwasserbereich wird sie an den Siebrechen herangefülirt und liegt während
der Aufwärtsbewegung auf diesem auf, wobei sie das Schwemmgut mit nach oben mitschleift.
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Größere Rechenreinigungsvorrichtungen, z.B. an Einläufen zu Wasserturbinen,
sind ganz anders aufgebaut' Eine# bekannte Vorrichtung dieser Art besteht aus einem
die Putzharke enthaltenden Gerüst, das auf einer dem Wasserlauf überspannenden und
dem Siebrechen überlagerten Brücke von einer Seite des Kanals bis zum anderen hin
und her fährt, wobei die Putzharke ständig den Siebrechen von unten-bis oben abputzt.
Auch hier schwebt die Putzharke während der Abwärtsbewegung im Abstand über dem
Siebrechen und legt sich erst im Unterwasserbereich an ihn, wo sie während der Aufwärtsbewegung
bleibt. Bei dieser Vorrichtung
erfolgt die Führung der Putzharke
meist über Stahlseile oder Ketten. Nachteilig ist, daß die Putzharke während der
Abwärtsbewegung am Oberteil des Gerüstes etwa am Wasserspiegel vorzeitig#sprriges
Schwemmgut zu fassen bekommen kann, mit dem Ergebnis, daß dieses Sperrgut sich am
Wendepunkt der Putzharkenbewegung festklemmt und den Arbeitsablauf stört.
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Außer diesen fahrbaren Rechenreinigungsvorrichtungen gibt es stationäre
Vorrichtungen für breitere Kanäle, etwa bis 7 m Breite. Ein Gerüst, ähnlich wie
das soeben beschriebene fahrbare Gerüst, ist über die gesamte Kanalbreite vor den
Siebrechen gestellt, und in diesem Gerüst wandert eine oder mehrere Qutzharken auf
und ab. Während der Abwärtsbewegung wird die Putzharke an der Außenseite des Gerüstes
im Abstand von dem Siebrechen geführt, legt sich dann im UnterwasserbereicL auf
den Siebrechen auf und bleibt während der Aufwärtsbewegung auf dem Siebrechen liegen.
Die Führung der Putzharke im Gerüst ist ähnlich wie vorher beschrieben.
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Die erwähnten bekannten Reinigungsvorrichtungen sind solange wirksam,
als lediglich loses Schweemgut vom Siebrechen abzustreifen ist. Sobald aber Schwemingut,
z.B. Steine oder Holz, sich zwischen den Rechenzinken festklemmt, zeigen sich die
bekannten Vorrichtungen oft außerstande, das festgeklemmte Gut loszubringen. Die
Zinken der Putzharke greifen nur mit dee Gewicht der Putzharke in die Zwischenräume
zwischen den Rechenzinken ein; die Putzharke neigt dazu, über solche Hindernisse
wie festgeklemmte Steine u.dgl. einfach wegzugleiten. Das festgeklemmte Schwemmgut
hält anderes Schwemmgut fest und wird mit der Zeit die Wasserströmung empfindlich
stören.
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Ein anderer Nachteil der bekannten Rechenreinigungsvorrichtungen besteht
darin, daß die Konstruktions- und Arbeitsprinzipien bei verschiedenen Kanalbreiten
und tiefen verschieden sinds so daß man anhand des vorhin beschriebenen bekannten
Standes der Technik keinen Einheitstyp schaffen könnte, der durch Zusammenstellung
mehrerer Einheiten die Reinigung
sowohl kleinerer als auch breiter
und breitester Kanäle zu bewältigen vermochte.
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Dle-vorliegende Erfindung hat zut Ziel, eine Rechenreinigungsvorrichtung
zu schaffen, die die oben beschriebenen Nachteile nicht aufweist, darüber hinaus
konstruktiv einfach und narrensicher erscheint und die Rechenzwischenräume zuverlässig
ausputzt, und zwar auch dann, wenn hartes Schwemmgut sich zwischen den Rechenzinken
festgeklemmt hat. Ferner soll die erfindungsgemäße Rechenreinigungsvorrichtung als
Einheitsvorrichtung aufbaubar sein, die entweder durch Hinzufügen weiterer Einheiten
oder einfach durch entsprechende Verlängerung der Antriebswellen und Putzharken
an jede Kanaibreite angepaßt werden kann Schließlich soll der Siebrechen eine gewisse
Nachgiebigkeit besitzen und somit einer Verklemmung von härterem Schwemmgut auszuweichen
imstande sein.
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Diese Erfindungsziele werden dadurch erreicht, daß die Putzharkenzinken
von unten her gegen die Strömungsrichtung des Wassers durch die'nach oben hin offenen
Zwischenräume der Rechenzinken durchgreifen und für die Dauer ihrer Aufwärtsbewegung
entlang dem Siebrechen mit einem wesentlichen Teil ihrer Länge an der Zuströmseite
des Siebrechens wirken, während die Halteorgane der Putzharkenzinken an der Abströmseite
des Siebrechens verbleiben. Ferner ist der Siebrechen mittels einer am Unterwasserteil
angeordneten Schwenkachse von einem Anschlag an ausschwenkbar gegen die Strömungsrichtung
des Kanalwassers.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist mindestens
eine Putzharke an endlosen Förderketten befestigt, die über nahe dem Unterwasserteil
des Siebrechens befindliche Kettenlaufräder und mit Antrieb ausgerüstete, über dem
Höchste wasserpegelstand angeordnete Kettenantriebsräder abrollen, wobei die Zinken
einer jeden Putzharke im Verhältnis zur Kettenumlaufsbahn nach außen ausgerichtet
sind. Jeder der Putzharkenzinken kann mit einem sich in Förderrichtahg ausstreckenden
Auffangblech versehen sein, dessen Breite dem
Zwischenraum zwischen
je zwei Rechenzinken entspricht. Darüber hinaus kann mindestens ein Putzharkenzinken
einer jeden Putzharke mit einem sich gegen die Förderrichtung ausstreckenden Stützblech
ausgerüstet sein, das mindestens zwei benachbarte Rechenzinken untergreift. An dem
freien Ende eines solchen Stützblechs ist vorzugsweise eine Gleitkufe oder Gleitrolle
angeordnet.
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Die an einer in Förderrichtung gesehen vorderen Putzharke befestigten
Putzharkenzinken können lediglich an den Außenseiten der Putzharke angebracht sein,
während an der nächst folgenden Putzharke die Putzharkenzinken den mittleren Raum
ausfüllen, so daß die Putzharkenzinken beider Putzharken miteinander ein in Förderrichtung
offenes "U" bilden. Die Zwischenräume zwischen den Rechenzinken können an der Eintrittstelle
der Putzharkenzinken erweitert werden, indem die Rechenzinken an dieser Stelle VerjUngungen
erfahren. Schließlich können die Putzharkenzinken im Querschnitt eine Keilform aufweisen,
deren spitzes Ende in Förderrichtung zeigt.
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In der Folge wird anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung dargestellt und erläutert. Es zeigen: Figur 1 die Teilansicht eines Wasserkanals
mit einer Rechenreinigungsvorrichtung gemäß der Erfindung, in einer Seitenansicht
unter weglassung der im Verhältnis zur Strömungsrichtung rechten Kanalwand (Schnitt
X-X der Fig. 2), Figur 2 den Schnitt Y-Y der Fig. i, Figur 3 die Befestigung eines
die Putzharkenzinken tragenden Putzharkenblechs auf zwei Fördorketten, gegen die
Förderrichtung gesehen, Figur 4 zwei Putzharkenbleche mit Putzharkenzinken, an Förderketten
befestigt, die soeben um F8rderkettenrSder umlaufen, in einer Seitenansicht,
figur
5 eine Teilansicht des Schnittes Z-Z der Fig.
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2 und 11, einen Putzharkenzinken mit Auffangblech (rechts) und Stützblech
(links) zeigend, der zwischen zwei Rechenzinken in Förderrichtung bewegt wird, Figur
6 die Darstellung Fig. 5, je#doch ohne Stützblech, in einer Draufsicht, Figur 7
ein Stützblech gemäß Fig. 5, mit zwei Putzharkenzinken, die in Förderrichtung zwischen
Rechenzinken bewegt werden, Figur 8 einen#Putzharkenzinken, an einem Stützblech
angeordnet, das mit einer Gleitroll# versehen ist, Figur 9 einen Rechenzinken mit
Lagerbuchse, in perspektivischer Sicht, Figur 10 einen aus einzeln ausschwenkbaren
Rechenzinken nach Fig. 9 zusammengesetzten Siebrechen mit Schwenkwelle und Anschlag,
in einer Seitenansicht, Figur 11 ein Förderkettenpaar mit zwei Putzharkenblechen,
von denen das in Förderrichtung gesehen erste Futzharkenblech an jedem Ende je zwei
Putzharkenzinken und das zweite Putzharkenblech an seinem mittleren Teil sechs Putzharkenzinken
aufweisen, in einer Draufsicht und Figur 12 Rechenzinken, die an der Eintrittstelle
der - Butzharkenzinken Verjüngungen,aufweisen, mit in diese Verjüngungen eintretenden
Putzharkenzinken, in einer Draufsicht.
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An Je einer Seitenwand 1,2 des Kanals, der das zu reinigende Wasser
führt, sind zwei als Kettenradhalter dienende -U-Profile 3,4 unter einen Winkel
von 45° in das Kanalbett eingetaucht, das einen Wasserpegelstand WP aufweist. Jeder
Kettenradhalter trägt am Unterwasserende je ein Kettenlaufrad 5,6 und am oberen
Ende je ein Antriebslaufrad 7,8. Die beiden Antriebskettenräder werden über eine
Antriebswelle 9 und eine Kupplung 10 von einem Schneckengetriebemotor 11 angetrieben.
Die Antriebswelle 9 ist in Aufbauten 12,13 der Kanalwände 1,2 gelagert.
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Um jedes Kettenradpaar 5,7 und 6,8 ist je eine endlose Förderkette
14,15 angeordnet. Die Förderketten können mittels än den Enden der Kettenradhalter
3,4 befindlicher Spanneinrichtungen 16 nachgespannt werden. Von Förderkette zu Förderkette
erstrecken sich rechtwinklig zur Förderrichtung Putzharkentleche 17, die über Befestigungsflanschen
18 an beiden Förderketten befestigt sind, indem je ein verlängerter Kettenbolzen
19 sowohl durch die Kette als auch durch die betreffenden Befestigungsflanschen
hindurchgesteckt ist, vgl.Fig.
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3, linkes Bild. Die Anzahl der Putzharkenbleche hängt von der Tiefe
des Kanals, dem Verschmutzungsgrad des Wassers und der Strömungsgeschwindigkeit
ab. Um die Wasserströmung nicht unnötig zu behindern, müssen die Putzharkenbleche
möglichst schmal gestaltet werden.
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Auf jedem Putzharkenblech befindet sich eine Anzahl Putzharkenzinken
20. Der Zwischenraum zwischen je zwei Futzharkenzinken ist derart bemessen, daß
jeder Putzharkenzinken 20 mit genügender Toleranz zwischen Je zwei Rechenzinken
21 des Siebrechens 22 eintreten kann. Der Siebrechen 22 ist parallel zu der oberen
förderbahn der Förderketten und möglichst dicht an dieser angeordnet. Die Rechenzinken
21 sind Streifen aus schwerem Blech, die an ihrem Unterwasserteil von Halterungen
211 zusammengehalten wurden und sich parallel zueinander erstrecken, mit ihren Schmalkanten
in Strömungsrichtung S des Wassers. Jeder Zwischenraum 212 zwischen Je zwei benachbarten
Rechenzinken
ist etwas weiter als die Stärke eines Putz@arken zinlcerß und nach oben hin offen.
Der gesamte Siebrechen 22 liegt an einem nahe dem Kanalboden befindlichen Anschlag
23 an und ist um ein quer auf die Ströiiiungsrichtung S des Wassers angeordnetes
Scharnier 24 von den Förderketten 1415 weg ausschwenkbar.
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Die Darstellung Fig. 1 veranschaulicht die Wirkungsweise der Rechenreinigungsvorrichtung.
Die Förderketten 14,15 bewegen die Putzharkenbleche 17 mit ihren Putzharkenzinken
20 derart, daß sie an der Zuströmseite des Siebrechens 22 von unten nach oben wandern.
Der einzelne Putzharkenzinken beginnt im Unterwasserbereich diese Aufwärtsbewegung
damit, daß er von unten her in den ihm zugeordneten Zwischenraum 212 des Siebrechens
-22 eintaucht, und er bleibt in diesem Zwischenraum, bis er das offene Ende des
Siebrechens verläßt Dabei faßt er die gröberen Verunreinigungen und das an der Wasseroberfläche
be findliche Schwemmgut - Holzstücke, Dosen, Flaschen u#s.w. -und transportiert
diese Gegenstände nach oben, bis sie am Ende der Förderbahn in einen dort bereitgestellten
Abfallwagen 25 fallen. Bei größeren Rechenreinigungsvorrichtungen kann anstelle
des Abfallwagens ein oder mehrere Transportbänder angeordnet sein.
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Damit das von den Putzharkenzinken 20 gefaßte Schwemmgut ii.s.w nach
Verlassen des Siebrechens nicht zurück in den Kanal fal len kann, ist quer über
die ganze Förderbahn zwischen den Kettenradhaltern 3,4 eine Gleitschürze 26 eingespannt,
die kurz vor dem Ende des Siebrechens anfängt und oben über der Antriebs welle 9
aufgehängt ist, vgl. Fig. 1. Diese Gleitschürze 26 ist eine Platte aus Stahlblech,
Aluminiumblech, Kunststoff od.dgl. und ist an ihren Längsseiten mit Kunststoffleisten
261 versehen, auf welchen die Förderketten 14,15 gleiten, vgl. Fig. 3, rechtes Bild.
Die Aufhängung der Gleitschürze erfolgt über eine Umbiegung 262.
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Wie bereits gesagt, ist es von Bedeutung, daß die Putzharkenbleche
17 so schmal wie möglich gestaltet werden müssen, damit
die Wasserströmung
möglichst wenig gehemmt wird. Um nun zu verhindern, daß sich Schwemmgut insbesondere
im Bereich der Gleitschürze unter die Putzharkenzinken schiebt, ist Jeder Futzharkenzinken
mit einem nach vorn in Förderrichtung F ausgestreckten Auffangblech 27 ausgerüstet,
dessen Breite der Stärke des Putzharkenzinkens entspricht, damit es beim Eintritt
des Putzharkenzinkens in den ihm zugeordneten Zwischenraum 212 des Siebrechens mit
in den Zwischenraum eintauchen kann, vgl. Fig. 1 unten. Dieses Auffangblech 27 ist
auf Fig.4 links und Fig. 5 rechts verdeutlicht. Es weist in Förderrichtung F eine
halbe Umbördelung 271 auf, um das Auffangen des Schwemmguts zu erleichtern.
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Da die schmalen Putzharkenbleche 17 insbesondere bei Vorrihtungen,
die breitere Kanäle zu reinigen haben, der Einwirkung erheblicher Torsionskräfte
ausgesetzt sind, ist eine Stützeinrichtung manchmal erforderlich. Zu diesem Zweck
kann an jedem Putzharkenblech mindestens ein Putz@arkenzinkenmit einem Stützblech
28 ausgerüstet sein, das in Förderrichtung F gesehen nach rückwärts zeigt und sich
quer unter mindestens zwei Rechenzinken 21 erstreckt, vgl. Fig. 5 links und Fig.
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7 und 11. An dem vorderen Teil eines jeden Stützblechs 28 ist je ein
Auffangblech 27 für jeden dem Stützblech zugeordneten Putzharkenzinken ausgebildet,
vgl. Fig. 7 und 11. Das Stützblech ist an seinem rückwärtigen Teil mit einer Umbördelung
281 versehen, die sich im Bereich der Rechenzinken 21 anlegen kann, die aber im
Bereich der Gleitschürze 26 mit der Unterseite an dieser anliegt, wenn sperriges
Schweiningut bestrebt ist, die Putzharkenzinken nach rückwärts zu zwingen.
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Bei breiten kanälen mit entsprechend langen Put@harkenble@hen kann
es zweckmäßig sein, die Reibungswiderstände zwiscin Stützblechen und Rechenzinken
bzw. Gleitschürze möglichst zu vermindern. Zu diesem Zweck kann man die Umbördelun6'
281 durch eine Gleitrolle 282 ersetzen, wie auf Fig 8 dargestellt.
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In einer Abänderung des Ausführungsbeispiels erhält jeder Rechenzinken
21 an seinem Unterwasserteil eine Lagerbuchse 213, die am Rechenzinken festgeschweißt
und auf eine für alle Rechenzinken gemeinsame Schwenkwelle 241 aufgesteckt wird.
Der Vorsprung der Lagerbuchse 213 an jeder Seite des Rechenzinkens ist derart bemessene
daß jeder Zwischenraum 212 zwischen je zwei benachbarten Rechenzinken 21 weit genug
ist um die Aufnahme eines Putzharkenzinkens 20 zu gestatten.
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Diese Anordnung bietet den Vorteil, daß jeder Rechenzinken für sich
allein zurückschwenken kann, wenn ein ~Fremdkörper, beispielsweise ein Stein od.dgl.,
sich im Siebrechen festgeklemmt hat und das Eintauchen eines Putzharkenzinkens in
den betreffenden Zwischenraum 212 zu verhindern versucht.
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Der gesamte Druck des gegen sein Eigengewicht zu,ruckschwenkenden
Rechenzinken und des vordringenden Putzharkenzinken genügt in den meisten Fälle,
um den Fremdkörper wegzudrükken. Jedenfalls wird die Vorrichtung nicht zum Stillstand
kommen, weil der oder die betroffenen Rechenzinken elastisch zurückweichen. Diese
Anordnung ist insbesondere für breite Rechenreinigungsvorrichtungen günstig, bei
welchen man sonst den Siebrechen in mehrere Abschnitte aufteilen müßte, damit der
Vorteil der Ausschwenkbarkeit nicht durch ein zu hohes Siebrechengewicht in Frage
zu stellen.
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Eine weitere Variante des Ausführungsbeitiels zeigt Fig. 11.
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Hier sind die Putzharkenzinken einer aus zwei Putzharkenblechen bestehenden
Putzharkengruppe in zwei Reiben gestaffelt, um in dieser Weise insbesondere kleineres
Schwemmgut besser zu fassen. Auf einem im Verhältnis zur Förderrichtung F vorderes
Putzharkenblech sind nur an den Außenseiten Putzhorkcnzinkcn 201 angeordnet, während
auf dem nachfolgenden Putzhrlrkenblech Putzharkenzinken 202 das zwischen den Putzharkenzinken
01 befindliche Mittelfeld bestreiten.
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Schließlich knn die Rechenzinken, wie auf Fig. 12 dargestellt, an
ihrem Ünterwasserteil, und zwar an der Eintauchstelle der Pstzharkenzlllken, Verjüngungen
aufweisen, durch
welche die Zwischenräume 212 an cicr l- ;ntazch
steXle breitere gestaltet sind. Durch diese Maßnahme können die Putzharken zinken
20 derart breit im Verhältnis zu der Normalbreite der Zwischenräume sein, daß sie
in den normal breiten oberen Zwischenräume den ganzen jeweiligen Zwischenraum ausfüllen.
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Aus dem Ausführungsbeispiel ist es unmittelbar ersichtlich, daß die
erfindungsgemäße Rechenreinigungsvorrichtung sowohl für kleinere Kanäle, wie z.B.
Kanäle zu Kläranlagen, als auch für breite Wassereinläufe an Wärmekraftmaschinen
u.dgl. verwendbar ist. An breiten Kanälen kann man entweder eine Reihe von Vorrichtungseinheiten
nebeneinander stellen; oder man kann die Antriebswelle 9 und die Putzharkenbleche
17 einer Vorrichtung passend abmessen, wobei man bei größeren Breiten mehrere Kettenradhalter
3,4 und Kettenräder 5 bis 8 in Abstand nebeneinander anbringen, damit die Putzhartenbleche
eine gewisse technisch vertretbare Länge nicht übersteigen.
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Wenn man es wünschen sollte, kann man aber auch die erfindungsgemäße
Rechenreinigungsvorrichtung als fahrbare Vorrichtung hin und her auf einer über
dem Kanal angeordneten Brükke fahren lassen. Es ist also ohne weiteres möglich,
die erfindungsgemäßen Vorrichtungen im Seriberfahren als Normteile herzustellen,
die dann nachher zu Vorrichtungen in der jeweiligen erforderliaJen Größenordnung
zusammengebaut werden. Besondere Kanal tiefen können dadurch berücksichtigt werden,
daß die Kettenradhalter 3,4 die entsprechende Längenabmessung erfahren. Abgesehen
davon, daß die Förderketten auch eine grössere Länge aufweisen müssen, ändern sich
Kettenräder, Putzharkenbleche, Putzharkenzinken u.s.w. nicht.
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Der technische Fortschritt der erfindungsgemäßen Rechenreifligungsvorrichtung
liest auf der Hand. Das Konstruktionsprinzip ist äußerst einfach. Trotzdem ist die
Effektivität der durch die Zwischenräume der Rechenzinken von der Rückseite des
Siebrechens her durchgreifenden Putzharkenzinken optimal : festgeklemmtes Schwemmgut
wird mit der ganzen Energie des Antriebs gefaßt, und wenn das nicht genügt, um es
herauszupressen, kippt der betreffende Teil des Siebrechens nach
rückwärts
und übt mit seinem Gewicht einen zusätzlichen Druck auf das festgeklemmte Gut aus.
Durch die Anordnung von Auffangblechen wird das Festklemmen des Schwemmgutes während
des Transports nach oben verhindert. Die schmalen Putzharkenbleehe bilden nur eine
geringe Behinderung der Wasserströmung; eventuelle durch schweres und sperriges
Schwemmgut ausgeübte Torsionsklkäfte werden von den an der Mitte eines jeden längeren
Putzharkenblechs angeordneten Stützblechen aufgefangen.
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10 Patentansprüche