WO2013117669A1 - Einlaufrechen mit reinigungsleiste - Google Patents

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WO2013117669A1
WO2013117669A1 PCT/EP2013/052474 EP2013052474W WO2013117669A1 WO 2013117669 A1 WO2013117669 A1 WO 2013117669A1 EP 2013052474 W EP2013052474 W EP 2013052474W WO 2013117669 A1 WO2013117669 A1 WO 2013117669A1
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WO
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hydraulic cylinder
bars
rake
inlet
cleaning strip
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PCT/EP2013/052474
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English (en)
French (fr)
Inventor
Günter FELLA
Original Assignee
Fella Maschinenbau Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Fella Maschinenbau Gmbh filed Critical Fella Maschinenbau Gmbh
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B8/00—Details of barrages or weirs ; Energy dissipating devices carried by lock or dry-dock gates
    • E02B8/02—Sediment base gates; Sand sluices; Structures for retaining arresting waterborne material
    • E02B8/023—Arresting devices for waterborne materials
    • E02B8/026—Cleaning devices
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B5/00—Artificial water canals, e.g. irrigation canals
    • E02B5/08—Details, e.g. gates, screens
    • E02B5/085—Arresting devices for waterborne materials, e.g. gratings

Definitions

  • the invention relates to an inlet rake of a hydroelectric power plant with a
  • the invention relates to an inlet rake of a hydroelectric power plant with bars, which are oriented horizontally in the flow direction of the water or arranged with a slight inclination to the horizontal.
  • Tyrolean weir or Tyrolean inlet rake are arranged in the lattice Waller in the longitudinal direction of the water flow down and the water falls through the bars into an underlying shaft, while attachment to the grid pushed away.
  • this self-cleaning inlet rake requires a certain height and thus a loss of fall height.
  • Inlet rake drops the water from top to bottom through the rake.
  • Attachment can come to rest on the inlet rake and through the
  • Drive devices can stand laterally beyond the cross section of the shaft. This results in the additional problem of achieving a working range of the drive over the entire length or approximately the entire length of the run-in rake.
  • the present invention is therefore an object of the invention to provide a drive for a cleaning strip of a horizontal Einlaufrechens for a hydroelectric power plant available, which can work reliably under water with sufficient force and little installation space.
  • an inlet rake of a hydroelectric power plant with bars, which are oriented horizontally in the flow direction of the water, or arranged with a slight inclination to the horizontal, or in an alternative embodiment with bars, which are oriented transversely to the flow direction of the water, wherein the upper edges in the flow direction follow each other horizontally or with a slight inclination to the horizontal, wherein a
  • Cleaning bar is arranged transversely to the bars and longitudinally on the bars can be moved resting and the cleaning bar is driven by at least one hydraulic cylinder via a path length translating device.
  • the required long movement of the cleaning strip over the longitudinal extension of the inlet rake can thus be achieved from the movement of the hydraulic cylinder, which enables a large force over a short distance.
  • the inlet rake with oriented in the flow direction bars.
  • the inlet rake can be arranged lying exactly horizontally or with a slope, in particular, a sloping slope in the flow direction, which advantageously supports the pushing down of the deposited bed of the inlet rake.
  • the inlet rake for example, before an existing threshold in the
  • Waters may be provided on a shaft, in the example of a
  • the inlet rake according to the invention is particularly suitable for serving as a cover of an inlet shaft provided essentially with a horizontal opening under water. It will
  • the hydraulic cylinder is a double-acting hydraulic cylinder or consists of a combination of two counter-rotating, single-acting cylinders.
  • a combination of two counter-rotating cylinders can be constructed so that the cylinders are arranged spatially separated.
  • Running rake is moved by the drive, it can be achieved by a synchronous control of the right and left side of a uniform and non-tilting movement of the cleaning strip.
  • right hydraulic cylinder and left hydraulic cylinder are each controlled via a proportional valve and each have a displacement measurement.
  • both hydraulic cylinders can be driven by a single hydraulic pump with little effort, to achieve a synchronous running and always right-angled, not tilting orientation of the cleaning strip, the two hydraulic cylinders are controlled separately.
  • the synchronous running is ensured by a measurement of the stroke of the respective hydraulic cylinder.
  • the measurement of the stroke is well known for hydraulic cylinders and can be done by any known method and technique, such as a
  • the right hydraulic cylinder and the left hydraulic cylinder each have an electric motor-hydraulic pump unit, in particular in a closed circuit, and in each case a displacement measurement.
  • the path length translating device consists of a with the
  • a pulley By a pulley can be achieved a multiple translation of the way. At the same time a high tensile force can be transmitted by a rope, such as when the rope is a suitably designed steel cable. In an alternative design can also by the hydraulic cylinder a
  • Coupling joint drive to be driven, which allows a corresponding translation of the lifting movement in a longer movement, approximately similar to a scissor lift in two levels.
  • the hydraulic cylinder is a
  • Synchronous cylinder whose piston rod is carried out on both sides, wherein in each case one block of the pulley of the respective cable ends is arranged at the ends of the piston rod.
  • a block is arranged with the required depending on the number of deflections of the pulley rollers at one end of the piston rod.
  • the associated rope end forms there with a second block, which is fixed in place, a pulley.
  • the other end of the rope forms with a likewise stationary block and a third, arranged at the other end of the piston rod block the second pulley.
  • the hydraulic cylinder is laterally au Shen arranged on a support plate below the bars.
  • the support plate may for example be oriented vertically and also anchor the stationary blocks.
  • the rope is guided over in the plane of the bars at the ends of the inlet rake in the longitudinal direction arranged deflection rollers in a space between two bars. Since in many cases, the cleaning strip has a comb-like structure, which engages to a certain depth in the spaces between the bars, in such, inevitably free of the movement length gap also a continuous rope over the length of the inlet rake are performed. This results in a cheaper, short lever arm for the introduction of force of the tensile force in the cleaning strip.
  • the bars are to
  • Flow direction of the water are oriented transversely and on one or both sides of the bars, a flushing trough is arranged.
  • the attachment is pushed laterally from the inlet rake in the flushing trough.
  • the flushing channel can be regulated, for example, by appropriate openings in a weir structure, or constantly be given an increased water flow, which carries the attachment on.
  • the arrangement of the bars transverse to the flow direction of the water and at least one flushing channel is independent of the nature of the drive of the cleaning strip. This arrangement can with any type of drive, even without a hydraulic cylinder or a
  • the flushing channel leads up to a flushing flap in a weir structure.
  • FIG. 1 Schematically illustrated embodiments illustrated embodiment of the entry rake according to the invention. This shows an inlet rake according to the invention with lateral hydraulic cylinder from the side,
  • FIG. 2 is a schematic representation of the inlet rake of FIG. 1 from above,
  • Fig. 3 is a schematic representation of the inlet rake of Fig. 1 in a further embodiment
  • Fig. 4 in a section of the cleaning strip of Fig. 3 in cross section.
  • Fig. 1 shows an inlet rake 1 according to the invention with a hydraulic cylinder 14, which is designed as a synchronizing cylinder 15.
  • the synchronizing cylinder 15 is fastened to a support 16 arranged in the middle in relation to the longitudinal extent of the inlet rake 1 on a vertically oriented support plate 17.
  • Piston rod 18 of the synchronizing cylinder 15 a first block 19 with rollers 20 of a first pulley 21 is arranged.
  • a second block 22 with rollers 20 of a second pulley 23 is arranged.
  • a cable 25 is guided with its one end.
  • the other end of the rope 25 is guided via a fourth block 26 with rollers 20 through the second pulley 23.
  • the rope 25 is over
  • Pulley 21 is contracted. Is in the illustration of FIG. 1, the
  • Piston rod 18 moves through the synchronizing cylinder 15 to the left, so shortens the second pulley 23 and extends the first pulley 21st Thereby, the cable 25 is moved over the pulleys 27 from left to right through the space between the bars 8 to the first pulley 21 and the
  • the inlet rake 1 serves as a cover over a shaft of a water inlet, which is not shown. This can be next to every conceivable one
  • Water inlet in particular be a shaft in which a turbine is located completely under water.
  • the water falls from the upper water through the inlet rake 1 down into the shaft, not shown.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of the inlet rake 1 of FIG. 1 from above.
  • the inlet rake 1 sits on top of a shaft 2.
  • a dam board 4 is arranged, through which an opening 9 in a dam wall 10 can be opened or closed.
  • the water flows, as indicated by the dashed arrows, toward the opening 9 and falls through the inlet rake 1 in the shaft 2.
  • the bars 8 are arranged in the longitudinal direction of the flow.
  • the cleaning strip 6 is arranged in the rest position 7 at the upstream end of the inlet rake 1.
  • Quertragieri 1 1 are arranged, which connect the bars 8.
  • Further middle Quertragieri 12 are arranged halfway along the inlet rake.
  • the hydraulic cylinders 14 are arranged with the support plates 17 of FIG. 1, not shown here, each side of the inlet rake 1.
  • the cleaning strip 6 is pulled at both outer ends by the cable 25.
  • the movement of the two hydraulic cylinders 14 is synchronized and ensured that the cleaning strip 6 is not tilted and is moved at right angles to the bars 8 on the inlet rake 1.
  • the cleaning strip 6 is moved from the rest position 7 on the inlet rake 1 away in the direction of the opening 9.
  • the dam board 4 can be lowered so far that the opening 9 is completely open to support the cleaning effect and generating a strong flow.
  • Fig. 3 shows a schematic representation of the inlet rake of Fig. 1 in a further embodiment.
  • the components of the embodiment of FIG. 2 corresponding components are provided with the same reference numerals.
  • Run-in rake 1 sits on the top of the shaft 2, wherein the bars 8, in contrast to the embodiment of FIG. 1, are arranged transversely to a flow direction of the water indicated by dashed arrows.
  • a dam 30 is arranged as a weir structure 31.
  • Cleaning strip 6 is arranged in the rest position 7 at one end of the inlet rake 1.
  • the Quertragieri 1 1 are arranged, which connect the bars 8.
  • the other central transverse support elements 12 are arranged halfway along the inlet rake.
  • the hydraulic cylinders 14 are arranged with the support plates 17 of FIG. 1, not shown here, each side of the inlet rake 1. This will be the
  • a strong flow can be generated in the flushing channels 32, which conveys lying in the Spellerrinnen 32 attachment through the openings of the dishwashing 33 in the underwater.
  • the flushing channels 32 in this case have a brine which is lower than the upper edge of the inlet rake 1.
  • the cleaning strip 6 In order to convey bedding from the inlet rake 1 in the underwater and to clean the inlet rake 1, the cleaning strip 6 is moved from the rest position 7 on the inlet rake 1 across the entire inlet rake 1 back and forth. As a result, bedding is pushed by the inlet rake 1 in the Spülrinnen 32. By opening the flushing flaps 33, the bedload from the flushing channels 32 can be conveyed into the underwater by a strong flow.
  • the described embodiment of the arrangement of the inlet rake 1 and the cleaning strip 6 is basically completely independent of the type of operation of the cleaning strip 6. In particular, no hydraulic cylinder 14 and no wegenburgnGermanitatide device may be used. It is sufficient that a drive device for the cleaning strip 6 is provided, which can pull it over the length of the inlet rake 1 away in both directions. It can the Rest position be arranged on the edge of the inlet rake 1 or in the middle.
  • the cleaning strip 6 consists of a sheet-metal profile 35, the both sides of each a comb strip 36 with engaging in the gaps between the bars 8 teeth 37th having.
  • the teeth 37 engage in the gaps between the bars 8 at an angle, here, for example, of 45 °, with respect to the horizontal and facing out into it.
  • Cleaning bar 6 is lifted by the bars 8.
  • a driver 38 is arranged on the upper side of the sheet metal profile 35.
  • the sheet metal profile 35 rests with a continuous plastic plate 39 on the top of the bars 8, whereby the friction during the movement of the cleaning strip 6 is reduced.
  • Securing means 40 which engage in through free gaps between bars 8 through the inlet rake 1 and on the underside of the bars 8 abutting counter-holding plates 41, a lifting of the cleaning strip 6 is prevented and this held on the top of the bars 8.
  • the driver 38 may in a movement of the cleaning strip 6 on the

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Abstract

Bei einem Einlaufrechen eines Wasserkraftwerks mit Gitterstäben (8), die in Strömungsrichtung des Wassers orientiert horizontal oder mit einer geringen Neigung zur Horizontalen angeordnet sind, oder mit Gitterstäben (8), die zur Strömungsrichtung des Wassers quer orientiert sind, wobei deren Oberkanten in Strömungsrichtung horizontal oder mit einer geringen Neigung zur Horizontalen aufeinander folgen, ist eine Reinigungsleiste (6) quer zu den Gitterstäben (8) angeordnet und kann in Längsrichtung auf den Gitterstäben (8) aufliegend bewegt werden, wobei die Reinigungsleiste (6) durch mindestens einen Hydraulikzylinder (14) über eine weglängeübersetzende Vorrichtung angetrieben wird.

Description

Beschreibung
Einlaufrechen mit Reiniqunqsleiste
Die Erfindung betrifft einen Einlaufrechen eines Wasserkraftwerks mit einer
Reinigungsleiste. Insbesondere betrifft die Erfindung einen Einlaufrechen eines Wasserkraftwerks mit Gitterstäben, die in Strömungsrichtung des Wassers orientiert horizontal oder mit einer geringen Neigung zur Horizontalen angeordnet sind.
Bekannt sind bei Wasserkraftwerken vor dem Zulauf im Oberwasser angeordnete, senkrecht bzw. schräge Einlaufrechen mit senkrecht orientierten Gitterstäben. Durch diese wird angeschwemmtes Treibgut aufgehalten und verhindert, dass größere Teile dieses Treibgut in die Turbinen gelangen kann.
Dabei ist weiterhin bekannt, bei solchen Einlaufrechen Rechenreiniger vorzusehen, die angeschwemmtes Treibgut entlang der senkrechten Orientierung der Gitterstäbe von diesen abstreifen können. Beispielsweise ist aus der DE 1 127 285 ein Rechenreiniger bekannt, bei dem ein Balken mit einer Rechenharke vor den senkrechten Gitterstäben des Einlaufrechens geführt wird. Die Rechenharke greift dabei mit Zähnen zwischen die Gitterstäbe, um diese von Treibgut zu befreien, und wird in Längsrichtung der Gitterstäbe über diese hinweg von einem Antrieb bewegt.
Bekannt ist, insbesondere für Gebirgsbäche mit großem Geschiebeaufkommen, ein Tiroler-Wehr oder Tiroler-Einlaufrechen, bei dem Gitterstäbe Waller in Längsrichtung der Wasserströmung nach unten geneigt angeordnet sind und das Wasser durch die Gitterstäbe in einen darunter liegenden Schacht fällt, während Geschiebe über das Gitter hinweg geschoben wird. Dieser sich selbst reinigenden Einlaufrechen erfordert jedoch eine gewisse Bauhöhe und somit einen Verlust an Fallhöhe.
In dem Stand der Technik sind Einlaufrechen von Wasserkraftwerken bekannt, die horizontal angeordnet sind und vollständig unter Wasser liegen. Bei diesen
Einlaufrechen fällt das Wasser von oben nach unten durch den Rechen.
Beispielsweise wird eine solche Anordnung in der FR 1 165 735 offenbart. Weiterhin sind Anordnungen eines solchen Einlaufrechens unmittelbar vor einer Stauvorrichtung oder einer Stufe im Flussbett bekannt, wie beispielsweise in der JP 60- 047882 A. Dabei befindet sich der Einlaufrechen nur in einer geringen Höhe über einer Flusssohle des Oberwassers bzw. auf dem Niveau der Flusssohle. Das auftretende Geschiebe in dem Gewässern wird dabei entweder bei bewussten Spülvorgängen oder beim Auftreten einer starken Wasserführung über das Gitter hinweg und ein geöffnetes Stauwehr oder über die Stufe hinweg in das Unterwasser befördert, soweit die Größe der Geschiebebestandteile dazu führt, dass diese von dem Einlaufrechen,
zurückgehalten werden.
Dabei ist es denkbar, für die Reinigung des Einlaufrechens eine quer angeordnete Reinigungsleiste vorzusehen, die durch einen mechanischen Antrieb entlang der Längsorientierung der Gitterstäbe über den Einlaufrechen gezogen werden kann und wieder zurückgeschoben werden kann, um das Geschiebe mit der Strömung in Richtung Unterwasser zu befördern.
Bekannte Antriebe für eine Rechenharke zum Reinigen von Einlaufrechen fahren zumeist über einen Kulissenweg in einer Richtung abgehoben von dem Einlaufrechen in eine untere Position und werden nach oben an dem senkrecht orientierten
Einlaufrechen hochgezogen, oder werden über ein hydraulisch betätigtes Hebelwerk in die untere Startposition bewegt und über den Einlaufrechen gezogen.
Diese Antriebe sind daher nicht geeignet für einen horizontal unter Wasser liegenden Einlaufrechen, bei dem eine Reinigungsleiste in zwei Richtungen auf dem
Einlaufrechen aufliegend angetrieben werden muss. Bei diesen können auch hohe Antriebsleistungen erforderlich werden, da aus Gestein und Kies bestehendes
Geschiebe auf dem Einlaufrechen zu liegen kommen kann und durch die
Reinigungsleiste bewegt werden muss sowie zugleich die Strömung gegen die
Bewegung in der einen Richtung wirkt. Schon allein aus optischen Gründen ist es erwünscht, dass auch der Antrieb der Reinigungsleiste vollständig unter Wasser angeordnet werden kann.
Ferner besteht das Problem, dass der beschriebene, horizontal unter Wasser liegende Einlaufrechen in einem Anwendungsfall auf dem oberen Ende eines Einlaufschachtes mit darunter angeordneter, unter Wasser liegender Turbine verwendet wird. In diesem Fall entsteht das Problem, dass für Antriebsvorrichtungen nur ein sehr beschränkter Einbauraum vorhanden ist, insbesondere es nicht möglich ist, dass
Antriebsvorrichtungen über den Querschnitt des Schachtes seitlich hinaus stehen können. Es ergibt sich das zusätzliche Problem, einen Arbeitsbereich des Antriebs über die gesamte Länge oder annähernd die gesamte Länge des Einlaufrechens zu erreichen.
Der vorliegenden Erfindung liegt folglich die Aufgabe zugrunde, einen Antrieb für eine Reinigungsleiste eines horizontalen Einlaufrechens für ein Wasserkraftwerk zur Verfügung zu stellen, der unter Wasser zuverlässig und mit ausreichender Kraft sowie nur geringem Einbauraum arbeiten kann.
Diese Aufgabe wird durch einen erfindungsgemäßen Einlaufrechen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des Einlaufrechens werden in den Unteransprüchen angegeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Einlaufrechen eines Wasserkraftwerks mit Gitterstäben, die in Strömungsrichtung des Wassers orientiert horizontal, oder mit einer geringen Neigung zur Horizontalen angeordnet sind, gelöst, oder in einer alternativen Ausführungsform mit Gitterstäbe, die zur Strömungsrichtung des Wassers quer orientiert sind, wobei deren Oberkanten in Strömungsrichtung horizontal oder mit einer geringen Neigung zur Horizontalen aufeinander folgen, wobei eine
Reinigungsleiste quer zu den Gitterstäben angeordnet ist und in Längsrichtung auf den Gitterstäben aufliegend bewegt werden kann und die Reinigungsleiste durch mindestens einen Hydraulikzylinder über eine weglängeübersetzende Vorrichtung angetrieben wird.
Vorteilhaft kann somit aus der Bewegung des Hydraulikzylinders, die über einen kurzen Weg eine große Kraft ermöglicht, die erforderliche lange Bewegung der Reinigungsleiste über die Längserstreckung des Einlaufrechens erreicht werden.
Dadurch ist es nicht erforderlich, dass beispielsweise der eigentliche Hydraulikzylinder aus dem Einbaubereich des Einlaufrechens an einem Schacht seitlich hinausragt. Ein denkbarer Einsatzbereich sind dabei unter Wasser angeordnete horizontale
Einlaufrechen mit in Strömungsrichtung orientierten Gitterstäben. Dabei kann der Einlaufrechen genau horizontal liegend angeordnet sein oder mit einer Neigung, insbesondere einer in Strömungsrichtung abfallenden Neigung, die vorteilhaft das Herunterschieben des abgelagerten Geschiebes von dem Einlaufrechen unterstützt. Der Einlaufrechen kann beispielsweise vor einer bestehenden Schwelle in dem
Gewässer auf einem Schacht vorgesehen werden, in den zum Beispiel eine
Unterwasserturbine eingebaut ist. Vorteilhaft ermöglicht der erfindungsgemäße
Einlaufrechen den Einbau in einen solchen Schacht bzw. an dessen Kopfende, ohne dass zusätzlicher Raum für den Antrieb der Reinigungsleiste erforderlich ist. Es müssen keine Teile der Antriebsvorrichtung über den Schacht hinausragen und zugleich kann die gesamte Länge des Einlaufrechens von der Reinigungsleiste überstrichen werden. Ganz allgemein ist der erfindungsgemäße Einlaufrechen besonders geeignet, als Abdeckung eines unter Wasser im Wesentlichen mit einer horizontalen Öffnung versehenen Einlaufschachts zu dienen. Dabei wird
beispielsweise in einer Ausführungsform die als Rechenharke ausgebildete
Reinigungsleiste nur hin und her gezogen und nicht abgehoben. Dadurch wird vermieden, dass durch Geschiebe oder Treibgut es zu Einklemmungen kommen könnte. In der alternativen Ausführungsform mit Gitterstäben, die zur
Strömungsrichtung des Wassers quer orientiert sind, kann eine Anordnung der Gitterstäbe, die aufeinander folgend in der horizontalen jeweils etwas tiefer zu dem vorhergehenden bzw. mit einer geringen Neigung zur horizontalen vorgesehen ist, ein Herunterschieben von abgelagertem Geschiebe von dem Einlaufrechen durch überströmendes Wasser unterstützt werden.
Vorteilhaft ist der Hydraulikzylinder ein doppelt wirkender Hydraulikzylinder oder besteht aus einer Kombination von zwei gegenläufig zueinander arbeitenden, einfach wirkenden Zylindern.
Dies ermöglicht die Bewegung in beiden Richtungen, sowohl stromaufwärts, wie auch stromabwärts über den Einlaufrechen. Dabei kann eine Kombination aus zwei gegenläufig zueinander arbeitenden Zylindern so aufgebaut sein, dass die Zylinder räumlich getrennt angeordnet sind.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind an den Seiten des
Einlaufrechens ein rechter Hydraulikzylinder mit weglängeübersetzender Vorrichtung sowie ein linker Hydraulikzylinder mit weglängeübersetzender Vorrichtung vorgesehen. Wenn die Reinigungsleiste an den beiden Enden am seitlichen Rand des
Einlaufrechens von dem Antrieb bewegt wird, so kann durch eine synchrone Steuerung der rechten und linken Seite eine gleichmäßige und nicht verkantende Bewegung der Reinigungsleiste erreicht werden.
Vorteilhaft sind rechter Hydraulikzylinder und linker Hydraulikzylinder jeweils über ein Proportionalventil angesteuert und weisen jeweils eine Wegmessung auf.
Dadurch können mit wenig Aufwand beide Hydraulikzylinder durch eine einzige Hydraulikpumpe angetrieben werden, wobei um einen synchronen Lauf und eine stets rechtwinklige, nicht verkantende Ausrichtung der Reinigungsleiste zu erreichen, die beiden Hydraulikzylinder getrennt angesteuert werden. Dabei wird der synchrone Lauf durch eine Messung des Hubweges des jeweiligen Hydraulikzylinders sichergestellt. Die Messung des Hubweges ist für Hydraulikzylinder hinreichend bekannt und kann mittels aller bekannten Verfahren und Techniken erfolgen, wie etwa einer
Ultraschallmessung oder einer magnetorestriktiven Wegmessung.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weisen rechter Hydraulikzylinder und linker Hydraulikzylinder jeweils eine Elektromotor-Hydraulikpumpeneinheit, insbesondere in einem geschlossenen Kreislauf, sowie jeweils eine Wegmessung auf.
Kombinierte Einheiten aus Elektromotor mit verbundener Hydraulikpumpe sowie einem zugehörigen Hydraulikzylinder stehen kostengünstig zur Verfügung. Dabei kann die Messung des Hubweges, wie bereits zuvor beschrieben, durch in dem Stand der Technik hinreichend bekannte Techniken und Verfahren erfolgen.
Vorteilhaft besteht die weglängeübersetzende Vorrichtung aus einem mit der
Reinigungsleiste verbundenen Seil, dessen Enden jeweils über einen Flaschenzug geführt sind, wobei jeweils ein Block des Flaschenzugs durch den Hydraulikzylinder bewegt wird.
Durch einen Flaschenzug lässt sich eine mehrfache Übersetzung des Weges erreichen. Zugleich kann durch ein Seil auch eine hohe Zugkraft übertragen werden, etwa wenn das Seil ein entsprechend ausgelegtes Stahlseil ist. In einer alternativen Gestaltung kann auch durch den Hydraulikzylinder ein
Koppelgelenkantrieb angetrieben werden, der eine entsprechende Übersetzung der Hubbewegung in eine längere Bewegung ermöglicht, etwa ähnlich einem Scherenhub in zwei Ebenen.
In einer vorteilhaften Gestaltung der Erfindung ist der Hydraulikzylinder ein
Gleichgangzylinder, dessen Kolbenstange beidseitig durchgeführt ist, wobei jeweils ein Block des Flaschenzuges der jeweiligen Seilenden an den Enden der Kolbenstange angeordnet ist.
Dadurch ist ein Block mit den je nach Anzahl der Umlenkungen des Flaschenzugs erforderlichen Rollen an einem Ende der Kolbenstange angeordnet. Das zugehörige Seilende bildet dort mit einem zweiten Block, der ortsfest angebracht ist, einen Flaschenzug. Das andere Seilende bildet mit einem ebenfalls ortsfesten Block und einem Dritten, am anderen Ende der Kolbenstange angeordneten Block den zweiten Flaschenzug. Wird nun die Kolbenstange bewegt, so entspricht die durch den einen Flaschenzug freigegebene Seillänge genau der durch den anderen Flaschenzug aufgenommenen Seillängen sowie einem mehrfachen der zu Grunde liegenden Kolbenbewegung. Dadurch kann bei entsprechender Führung des Seils die gesamte Länge des Einlaufrechens von einem Punkt des Seils überstrichen werden.
Vorteilhaft ist der Hydraulikzylinder seitlich au ßen an einem Tragblech unterhalb der Gitterstäbe angeordnet. Das Tragblech kann beispielsweise senkrecht orientiert sein und auch die ortsfesten Blöcke verankern.
Vorteilhaft ist der Hydraulikzylinder in der Mitte der Längserstreckung des
Einlaufrechens angeordnet.
Dadurch kann eine größtmögliche Länge für einen Gleichlaufzylinder gewählt werden und die Verringerung der Zugkraft durch die Übersetzung in eine größere Weglänge durch die Flaschenzüge kann möglichst gering gehalten werden. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Seil über in der Ebene der Gitterstäbe an den Enden des Einlaufrechens in Längserstreckung angeordnete Umlenkrollen in einem Zwischenraum zwischen zwei Gitterstäben geführt. Da in vielen Fällen die Reinigungsleiste eine kammartige Struktur aufweist, die bis zu einer gewissen Tiefe in die Zwischenräume zwischen den Gitterstäben eingreift, kann in einem solchen, zwangsläufig über die Bewegungslänge freien Zwischenraum auch durchgehend ein Seil über die Länge des Einlaufrechen geführt werden. Dadurch ergibt sich ein günstiger, kurzer Hebelarm für die Krafteinleitung der Zugkraft in die Reinigungsleiste.
In einer günstigen weiteren Ausführungsform sind die Gitterstäbe zur
Strömungsrichtung des Wassers quer orientiert sind und an einer oder beiden Seiten der Gitterstäbe ist eine Spülrinne angeordnet.
Dadurch wird das Geschiebe seitlich von dem Einlaufrechen heruntergeschoben in die Spülrinne. In der Spülrinne kann regelbar, beispielsweise durch entsprechende Öffnungen in einem Wehrbauwerk, oder andauernd eine erhöhte Wasserströmung gegeben sein, die das Geschiebe weiter befördert. Die Anordnung der Gitterstäbe quer zur Strömungsrichtung des Wassers und von mindestens einer Spülrinne ist dabei unabhängig von der Art des Antriebs der Reinigungsleiste. Diese Anordnung kann mit jeder Art von Antrieb, auch ohne einen Hydraulikzylinder oder eine
weglängenübersetzende Vorrichtung, erfolgen. Vorteilhaft führt die Spülrinne bis zu einer Spülklappe in einem Wehrbauwerk.
Durch Öffnen der Spülklappe kann das in die Spülrinne geschobene Geschiebe durch die Wasserströmung abgeführt werden. Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand des in den
schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Einlaufrechens näher erläutert. Hierbei zeigt ein erfindungsgemäßen Einlaufrechen mit seitlichem Hydraulikzylinder von der Seite,
Fig. 2 eine schematische Darstellung des Einlaufrechens der Fig. 1 von oben,
Fig. 3 eine schematische Darstellung des Einlaufrechens der Fig. 1 in einer weiteren Ausführungsform und
Fig. 4 in einem Ausschnitt die Reinigungsleiste der Fig. 3 im Querschnitt.
Die Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Einlaufrechen 1 mit einem Hydraulikzylinder 14, der als Gleichlaufzylinder 15 ausgeführt ist. Der Gleichlaufzylinder 15 ist an einer in Bezug auf die Längserstreckung des Einlaufrechens 1 in der Mitte angeordneten Halterung 16 an einem senkrecht orientierten Tragblech 17 befestigt. An einer
Kolbenstange 18 des Gleichlaufzylinders 15 ist ein erster Block 19 mit Rollen 20 eines ersten Flaschenzuges 21 angeordnet. Am anderen Ende der Kolbenstange 18 ist ein zweiter Block 22 mit Rollen 20 eines zweiten Flaschenzuges 23 angeordnet. Über Rollen 20 eines dritten Blocks 24 des ersten Flaschenzugs 21 ist ein Seil 25 mit seinem einen Ende geführt. Das andere Ende des Seils 25 ist über einen vierten Block 26 mit Rollen 20 durch den zweiten Flaschenzug 23 geführt. Das Seil 25 ist über
Umlenkrollen 27 in einen in der Darstellung nicht erkennbaren Zwischenraum zwischen Gitterstäben 8 geführt und an der Reinigungsleiste 6 befestigt. In der Darstellung der Fig. 1 befindet sich die Reinigungsleiste 6 in einer Ruheposition 7, die an einem Ende des Einlaufrechens 1 ist und im Regelfall so gewählt wird, dass sich diese in Bezug auf die Strömungsrichtung aufwärts befindet. Der zweite Flaschenzug 23 ist
auseinandergezogen und nimmt eine große Seillänge auf, während der erste
Flaschenzug 21 zusammengezogen ist. Wird in der Darstellung der Fig. 1 die
Kolbenstange 18 durch den Gleichlaufzylinder 15 nach links bewegt, so verkürzt sich der zweite Flaschenzug 23 und verlängert sich der erste Flaschenzug 21 . Dadurch wird das Seil 25 über die Umlenkrollen 27 von links nach rechts durch den Zwischenraum zwischen den Gitterstäben 8 zu dem ersten Flaschenzug 21 bewegt und die
Reinigungsleiste 6 durch das Seil 25 mitgenommen sowie über die Oberseite des Einlaufrechens 1 gezogen. Durch eine Bewegung der Kolbenstange 18 nach rechts kann die Reinigungsleiste 6 wieder zurück in ihre Ruheposition 7 bewegt werden. Dadurch kann Geschiebe von der Oberseite des Einlaufrechens 1 entfernt werden. Der erfindungsgemäße Einlaufrechen 1 dient als Abdeckung über einem Schacht eines Wassereinlaufs, der nicht dargestellt ist. Dies kann neben jedem denkbaren
Wassereinlauf insbesondere ein Schacht sein, in dem eine vollständig unter Wasser befindliche Turbine angeordnet ist. Für den Betrieb des Wasserkraftwerks fällt das Wasser von dem Oberwasser durch den Einlaufrechen 1 nach unten in den nicht dargestellten Schacht.
Die Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung des Einlaufrechens 1 der Fig. 1 von oben. Der Einlaufrechen 1 sitzt auf der Oberseite eines Schachtes 2. An der
Vorderseite des Schachtes 2 ist eine Dammtafel 4 angeordnet, durch die eine Öffnung 9 in einer Staumauer 10 geöffnet oder verschlossen werden kann. Das Wasser strömt, wie durch die gestrichelten Pfeile angedeutet, in Richtung auf die Öffnung 9 zu und fällt durch den Einlaufrechen 1 in den Schacht 2. Die Gitterstäbe 8 sind in Längsrichtung der Strömung angeordnet. Die Reinigungsleiste 6 ist in der Ruheposition 7 am stromaufwärtigen Ende des Einlaufrechens 1 angeordnet. In der Ruheposition 7 und am anderen Ende des Einlaufrechens 1 sind Quertragelemente 1 1 angeordnet, die die Gitterstäbe 8 verbinden. Weitere mittlere Quertragelemente 12 sind auf halber Länge des Einlaufrechens angeordnet. Die hydraulischen Zylinder 14 sind mit den hier nicht dargestellten Tragblechen 17 der Fig. 1 jeweils seitlich des Einlaufrechens 1 angeordnet. Dadurch wird die Reinigungsleiste 6 an beiden äußeren Enden durch das Seil 25 gezogen. Durch eine Messung des jeweiligen Hubweges der Hydraulikzylinder 14 bzw. Gleichlaufzylinder 15 wird die Bewegung der beiden Hydraulikzylinder 14 synchronisiert und sichergestellt, dass die Reinigungsleiste 6 nicht verkantet und rechtwinklig zu den Gitterstäben 8 über den Einlaufrechen 1 bewegt wird.
Um Geschiebe von dem Einlaufrechen 1 durch die Öffnung 9 in das Unterwasser zu befördern und den Einlaufrechen 1 zu reinigen, wird die Reinigungsleiste 6 aus der Ruheposition 7 über den Einlaufrechen 1 hinweg in Richtung auf die Öffnung 9 bewegt. Dabei kann zur Unterstützung der Reinigungswirkung und Erzeugung einer starken Strömung die Dammtafel 4 soweit abgesenkt werden, dass die Öffnung 9 vollständig offen ist.
Die Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung des Einlaufrechens der Fig. 1 in einer weiteren Ausführungsform. Den Bauteilen der Ausführungsform der Fig. 2 entsprechende Bauteile sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Der
Einlaufrechen 1 sitzt auf der Oberseite des Schachtes 2, wobei die Gitterstäbe 8 im Gegensatz zu der Ausführungsform der Fig. 1 quer zu einer durch gestrichelten Pfeile angedeutet Strömungsrichtung des Wassers angeordnet sind. An der Vorderseite des Schachtes 2 ist eine Staumauer 30 als Wehrbauwerk 31 angeordnet. Die
Reinigungsleiste 6 ist in der Ruheposition 7 an einem Ende des Einlaufrechens 1 angeordnet. In der Ruheposition 7 und am anderen Ende des Einlaufrechens 1 sind die Quertragelemente 1 1 angeordnet, die die Gitterstäbe 8 verbinden. Die weiteren mittleren Quertragelemente 12 sind auf halber Länge des Einlaufrechens angeordnet. Die hydraulischen Zylinder 14 sind mit den hier nicht dargestellten Tragblechen 17 der Fig. 1 jeweils seitlich des Einlaufrechens 1 angeordnet. Dadurch wird die
Reinigungsleiste 6 an beiden äu ßeren Enden durch das Seil 25 gezogen. Durch eine Messung des jeweiligen Hubweges der Hydraulikzylinder 14 bzw. Gleichlaufzylinder 15 wird die Bewegung der beiden Hydraulikzylinder 14 synchronisiert und sichergestellt, dass die Reinigungsleiste 6 nicht verkantet und rechtwinklig zu den Gitterstäben 8 über den Einlaufrechen 1 bewegt wird. Jeweils seitlich des Einlaufrechens 1 ist eine
Spülrinnen 32 in Richtung auf die Staumauer 30 zulaufenden angeordnet. Durch Spülklappen 33 in der Staumauer 30 kann in den Spülrinnen 32 eine starke Strömung erzeugt werden, die in den Spülrinnen 32 liegendes Geschiebe über die Öffnungen der Spüllappen 33 in das Unterwasser befördert. Die Spülrinnen 32 weisen dabei eine Sole auf, die tiefer liegt, als die Oberkante des Einlaufrechen 1 .
Um Geschiebe von dem Einlaufrechen 1 in das Unterwasser zu befördern und den Einlaufrechen 1 zu reinigen, wird die Reinigungsleiste 6 aus der Ruheposition 7 über den Einlaufrechen 1 hinweg über den gesamten Einlaufrechen 1 hin und her bewegt. Dadurch wird Geschiebe von dem Einlaufrechen 1 in die Spülrinnen 32 geschoben. Durch Öffnen der Spülklappen 33 kann durch eine starke Strömung das Geschiebe aus den Spülrinnen 32 in das Unterwasser befördert werden. Die beschriebene Ausführungsform der Anordnung des Einlaufrechen 1 sowie der Reinigungsleiste 6 ist grundsätzlich völlig unabhängig von der Art der Betätigung der Reinigungsleiste 6. Es muss insbesondere kein Hydraulikzylinder 14 und keine weglängenübersetzende Vorrichtung verwendet werden. Ausreichend ist, das eine Antriebsvorrichtung für die Reinigungsleiste 6 vorgesehen ist, die diese über die Länge des Einlaufrechen 1 hinweg ziehen kann in beiden Richtungen. Dabei kann die Ruheposition am Rand des Einlaufrechen 1 oder in der Mitte angeordnet sein.
Die Fig. 4 zeigt die Reinigungsleiste 6 der Fig. 3 im Querschnitt angeordnet auf dem Einlaufrechen 1 mit den Gitterstäbe 8. Die Reinigungsleiste 6 besteht aus einem Blechprofil 35, das beidseitig jeweils eine Kammleiste 36 mit in die Spalten zwischen den Gitterstäben 8 eingreifenden Zähnen 37 aufweist. Die Zähne 37 greifen in die Spalten zwischen den Gitterstäben 8 unter einem Winkel, hier beispielsweise von 45°, gegenüber der Horizontalen sowie nach außen weisend hinein. Dadurch kann Geschiebematerial bei einer Bewegung der Reinigungsleiste 6 in beiden Richtungen über die Gitterstäbe 8 angehoben werden und es wird verhindert, dass die
Reinigungsleiste 6 von den Gitterstäben 8 angehoben wird. Auf der Oberseite des Blechprofils 35 ist ein Mitnehmer 38 angeordnet. Das Blechprofil 35 liegt mit einer durchgehenden Kunststoffplatte 39 auf der Oberseite der Gitterstäbe 8 auf, wodurch die Reibung bei der Bewegung der Reinigungsleiste 6 vermindert wird. Über
Sicherungsmittel 40, die in durchgehenden freien Spalten zwischen Gitterstäben 8 durch den Einlaufrechen 1 hindurchgreifen und an der Unterseite der Gitterstäbe 8 anliegende Gegenhalteplatten 41 aufweisen, wird ein Abheben der Reinigungsleiste 6 verhindert und diese an der Oberseite der Gitterstäbe 8 festgehalten. Der Mitnehmer 38 kann bei einer Bewegung der Reinigungsleiste 6 über den
Einlaufrechen 1 hinweg nach beiden Seiten Geschiebe mitnehmen und in die
Spülrinnen 32 schieben.

Claims

Patentansprüche
Einlaufrechen eines Wasserkraftwerks mit Gitterstäben (8), die in
Strömungsrichtung des Wassers orientiert horizontal oder mit einer geringen Neigung zur Horizontalen angeordnet sind,
oder Gitterstäben (8), die zur Strömungsrichtung des Wassers quer orientiert sind, wobei deren Oberkanten in Strömungsrichtung horizontal oder mit einer geringen Neigung zur Horizontalen aufeinander folgen,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Reinigungsleiste (6) quer zu den Gitterstäben (8) angeordnet ist und in Längsrichtung auf den Gitterstäben (8) aufliegend bewegt werden kann, wobei die Reinigungsleiste (6) durch mindestens einen Hydraulikzylinder (14) über eine weglängeübersetzende Vorrichtung angetrieben wird.
Einlaufrechen nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Hydraulikzylinder (14) ein doppelt wirkende Hydraulikzylinder ist oder aus einer Kombination von zwei gegenläufig zueinander arbeitenden einfach wirkenden Zylindern besteht.
Einlaufrechen nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass an den Seiten des Einlaufrechens ein rechter Hydraulikzylinder (14) mit weglängeübersetzender Vorrichtung sowie ein linker Hydraulikzylinder (14) mit weglängeübersetzender Vorrichtung vorgesehen sind.
Einlaufrechen nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass rechter Hydraulikzylinder (14) und linker Hydraulikzylinder jeweils über ein Proportionalventil angesteuert sind sowie jeweils eine Wegmessung aufweisen.
Einlaufrechen nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass rechter Hydraulikzylinder und linker Hydraulikzylinder jeweils eine
Elektromotor-Hydraulikpumpeneinheit, insbesondere im geschlossenen Kreislauf, sowie jeweils eine Wegmessung aufweisen.
6. Einlaufrechen nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die weglängeübersetzende Vorrichtung aus einem mit der Reinigungsleiste verbundenen Seil (25) besteht, dessen Enden jeweils über einen Flaschenzug (21 ,23) geführt sind, wobei jeweils ein Block (22,19) des Flaschenzugs (21 ,23) durch den Hydraulikzylinder (14) bewegt wird.
7. Einlaufrechen nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Hydraulikzylinder (14) ein Gleichgangzylinder (15) ist, dessen
Kolbenstange (18) beidseitig durchgeführt ist und wobei jeweils ein Block (22,19) des Flaschenzuges (21 ,23) der jeweiligen Seilenden an den Enden der
Kolbenstange (18) angeordnet ist.
8. Einlaufrechen nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Hydraulikzylinder (14) seitlich außen an einem Tragblech (17) unterhalb der Gitterstäbe (8) angeordnet ist.
9. Einlaufrechen nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Hydraulikzylinder (14) in der Mitte der Längserstreckung des
Einlaufrechens (1 ) angeordnet ist.
10. Einlaufrechen nach einem der Ansprüche 6 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Seil (25) über in der Ebene der Gitterstäbe (8) an den Enden des Einlaufrechens (1 ) in Längserstreckung angeordnete Umlenkrollen (27) in einem Zwischenraum zwischen zwei Gitterstäben (8) geführt ist.
1 1 . Einlaufrechen nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Gitterstäbe (8) zur Strömungsrichtung des Wassers quer orientiert sind und an einer oder beiden Seiten der Gitterstäbe (8) eine Spülrinne (32) angeordnet ist.
12. Einlauf rechen nach Anspruch 1 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Spülrinne (32) bis zu einer Spülklappe (33) in einem Wehrbauwerk (33) führt.
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