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Die Erfindung betrifft eine Rechenanlage für die Entfernung von Schwemmgut aus einem offenen Gerinne mit in einem Rahmen verankerten Rechenstäben, und gegebenenfalls aufgebauten Rechenstabpaketen, wobei der
Rahmen mit den Rechenstäben im Gerinne um eine quer zur Gerinnelängsrichtung verlaufende Achse schwenkbar gelagert ist und wobei neben dem Rahmen ein Sammelraum od. dgl. für das Schwemmgut vorgesehen ist.
Eine solche Rechenanlage ist beispielsweise im Wasserzulauf eines Wasserkraftwerkes, im Kühlwassereinlauf eines Wärmekraftwerkes oder im Wasserzuführungskanal einer Papierfabrik od. dgl. vorgesehen und dient dazu, die groben, im Wasser schwimmenden Verunreinigungen, wie Äste, Baumwurzeln, Kadaver, Laub, Eis und andere
Fremdkörper von den mit dem Wasser in Berührung kommenden Maschinen fernzuhalten und diese Maschinen dadurch vor Schaden zu bewahren, sowie um ein Verstopfen von Kanälen und Rohrleitungen durch diese
Verunreinigungen zu verhindern. In der Regel sind in einem Wasserzulauf zwei Rechenanlagen, u. zw. ein
Grobrechen bei der Abzweigung eines Triebwerkkanals und ein Feinrechen beim Wasserschloss bzw. bei der
Turbinenkammer angeordnet.
Dem Grobrechen kommt hiebei die Aufgabe zu, das grossvolumige Schwemmgut abzuhalten, wogegen der Feinrechen das Eindringen von feinen Verunreinigungen wie Laub od. dgl. verhindern soll.
Für die Entfernung des sich vor den Rechenstäben ablagernden Schwemmgutes sind sogenannte
Rechenreinigungsanlagen bekannt. Derartige Rechenreinigungsanlagen bestehen aus einer Harke, die in die
Zwischenräume zwischen den Rechenstäben eingreift und aus einer unteren Endlage hochgezogen wird, wodurch sie das Schwemmgut vom Rechen entfernt und aus dem Wasser herauszieht. Dieses Schwemmgut muss dann in geeigneter Weise über Transportkarren od. dgl. abgeführt werden. Grossvolumiges Schwemmgut wie Baumstämme,
Baumkronen, Wurzeln od. dgl. können mit einer solchen bekannten Rechenreinigungsanlage nicht entfernt werden, sondern müssen händisch aus dem Wasser gezogen werden, eine Arbeit, die mitunter nur unter
Lebensgefahr durchgeführt werden kann.
Es ist auch eine Rechenanlage für die Entfernung von Schwemmgut aus einem offenen Gerinne bekannt, die einen segmentförmigen Rechen aufweist, der mit radial verlaufenden geraden Rechenstäben und mit entlang des Segmentumfanges verlaufenden kreisförmig bebogenen Rechenstäben versehen ist. An der Sohle des Gerinnes ist ein zwischen die kreisförmig gebogenen Rechenstäbe eingreifender kammförmiger Abstreifer angeordnet.
Beim
Verdrehen des Rechensegments derart, dass der kammartige Abstreifer den gesamten Bereich der kreisförmig gebogenen Rechenstäbe durchwandert, sollen die Spalte zwischen diesen kreisförmigen Rechenstäben gereinigt werden, wobei das aus diesen Spalten herausbeförderte Schwemmgut zu den oberen radial verlaufenden Rechenstäben gelangen sollen, von welchen es nach einer zur erstgenannten Verschwenkung des Rechensegments gegensinnigen Verschwenkung in einen Sammelraum abgespült werden soll. Die Bewegung des Rechensegments zum Zwecke der Reinigung desselben erfolgt bei dieser bekannten Rechenanlage ausschliesslich unterhalb des Wasserspiegels des Gerinnes. Dies stellt einen wesentlichen Nachteil dar.
Die Praxis hat gezeigt, dass es immer wieder vorkommt, dass sich Teile des Schwemmgutes derart im Rechen verklemmen, dass diese nicht ohne weiteres durch Rechenreinigungsvorrichtungen und daher auch nicht durch den kammartigen Abstreifer der bekannten Rechenanlage entfernt werden können. Eine Verklausung des Rechens wird bei dieser bekannten Anlage noch dadurch begünstigt, dass zwischen der Sohle des Gerinnes und dem Rechensegment ein spitzer Winkel gebildet wird, der gegen die Flussrichtung zu offen ist, in welchem sich daher leicht Schwemmgut absetzen kann, von welchem aber dieses Schwemmgut nur sehr schwer entfernt werden kann.
Tritt nun eine solche Verklausung der Rechenanlage ein, die durch den Abstreifer nicht mehr entfernt werden kann, so muss bei der bekannten Anlage das gesamte Gerinne entleert werden, was nicht nur einen beträchtlichen Arbeitsaufwand mit sich bringt, sondern ausserdem in der Regel eine Stillsetzung der mit dem Wasser versorgten Anlage erfordert. Ein weiterer Nachteil der bekannten Rechenanlage ist darin gelegen, dass bei dieser die Schwenkachse für das Rechensegment unterhalb des Wasserspiegels angeordnet ist und daher die Achsenlagerung infolge des vom Wasser mitgeführten Sandes in relativ kurzer Zeit Schaden leidet und ausgewechselt werden muss.
Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, die Nachteile der bekannten Rechenanlagen zu vermeiden und eine Rechenanlage zu schaffen, die auf einfache Weise gereinigt werden kann und bei der auch Verklausungen leicht entfernt werden können. Die Erfindung besteht hiebei im wesentlichen darin, dass die Schwenkachse des Rahmens an der oberen Begrenzung des in das Gerinne eingesenkten Rahmens, vorzugsweise oberhalb des Wasserspiegels des Gerinnes, angeordnet ist und dass der Rahmen um diese Schwenkachse in eine zum Sammelraum geneigte Lage ausserhalb des Wasserspiegels des Gerinnes schwenkbar ist.
Bei der erfindungsgemässen Rechenanlage wird somit der Rahmen mit den Rechenstäben um die Schwenkachse derart verschwenkt, dass er vollständig ausserhalb des Gerinnes zu liegen kommt, u. zw. so, dass das auf den Rechenstäben abgesetzte Schwemmgut infolge der Schwerkraft selbsttätig in den Sammelraum fällt. Erfolgt eine Verklausung der Rechenanlage, wird also Schwemmgut so zwischen den Rechenstäben festgeklemmt, dass es nicht mehr von selbst in den Sammelraum fällt, so kann dennoch der ausgeschwenkte Rahmen mit den Rechenstäben leicht händisch gereinigt werden, da sich dieser ausgeschwenkte Rahmen oberhalb des Wasserspiegels des Gerinnes befindet und daher ohne Entleerung des Gerinnes leicht zugänglich ist. Auch ein sich an der Sohle des Gerinnes absetzendes Schwemmgut verhindert nicht ein Hochschwenken des Rahmens mit den Rechenstäben.
Des weiteren ermöglicht
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es die Erfindung, die Schwenkachse oberhalb des Wasserspiegels des Gerinnes anzuordnen, so dass die Lagerung derselben nicht vom Wasser umspült wird und dadurch Schaden leidet. Selbst wenn eine Reparatur an der
Schwenkachsenlagerung vorgenommen werden muss, so kann diese bei der erfindungsgemässen Ausbildung der
Rechenanlage ausgeführt werden, ohne dass das Gerinne entleert werden muss.
Während des Kippvorganges befindet sich der Rechen nicht im Wasser, so dass während dieser Zeit anfallendes Schwemmgut ungehindert passieren kann. Dies spielt jedoch in der Praxis keine Rolle, da einerseits die Zeit, welche für die Durchführung des Kippvorganges des Rechens nötig wird, relativ kurz ist, und da anderseits das während dieser Zeit hindurchtretende Schwemmgut von dem in Strömungsrichtung hinter der
Rechenanlage gelegenen Feinrechen aufgefangen wird, der ohnedies vorgesehen sein muss.
Der Sammelraum ist zweckmässig von einem parallel zur Schwenkachse verlaufenden, oberhalb der
Wasseroberfläche angeordneten Aufnahmebehälter gebildet, in welchem das Schwemmgut bei hochgeschwenktem
Rechen lediglich durch die Schwerkraft hineinfällt. Die Grösse dieses Aufnahmebehälters ist zweckmässig so bemessen, dass das Schwemmgut eines Hochwassers darin Platz hat. Für den Abfluss der Tropf- und
Niederschlagswässer können in diesem Aufnahmebehälter Entwässerungsöffnungen vorgesehen sein.
Für den Abtransport des sich im Aufnahmebehälter sammelnden Schwemmgutes ist es von Vorteil, wenn erfindungsgemäss an den Aufnahmebehälter eine parallel zu diesem verlaufende Ladebrücke anschliesst. Auf dieser
Ladebrücke kann ein Lastkraftwagen abgestellt werden, wobei dadurch, dass diese Ladebrücke unmittelbar an den
Aufnahmebehälter anschliesst, ein einfaches Beladen dieses Lastkraftwagens mit dem sich im Aufnahmebehälter befindlichen Schwemmgut beispielsweise mittels einer am Lastkraftwagen angeordneten, hydraulisch gesteuerten
Greifervorrichtung möglich ist.
Es kann aber auch gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung der Sammelraum von einer beispielsweise von einem Förderband oder einem Kettenförderer gebildeten Fördereinrichtung gebildet sein, deren
Förderrichtung parallel zur Schwenkachse des Rahmens verläuft. In diesem Falle wird das sich am Rechen ansammelnde Schwemmgut nach dem Hochschwenken dieses Rechens unmittelbar auf die Fördereinrichtung entladen und von dieser wegtransportiert.
Die Verschwenkung des Rahmens kann beispielsweise mechanisch mittels Windwerken, Gallketten,
Zahnstangen, Schneckenantrieben od. dgl. erfolgen. Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist jedoch für die Verschwenkung des Rahmens ein hydraulischer Antrieb vorgesehen. Hiebei ist es von Vorteil, wenn in den beiden Seitenwänden des Gerinnes, vorzugsweise in Nischen derselben, je ein hydraulisch betätigbarer Kolben angeordnet ist, dessen Kolbenstange mit dem Rahmen verbunden ist. Eine solche
Konstruktion bedingt keine komplizierte Gleichlaufsteuerung für die beiden Kolben, und es können der Belastung entsprechende günstige Kraftverhältnisse erreicht werden.
Die hydraulischeBetätigung des Rahmens erlaubt auch eine rasche Bewegung desselben, so dass der freie Durchfluss des Schwemmgutes unter dem hochgeschwenkten Rechen während eines Arbeitsspieles möglichst kurz gehalten werden kann.
Es ist zweckmässig, wenn die Rechenstäbe im unteren Bereich des Rechens mit den oberen Rechenstäben einen stumpfen Winkel einschliessen, so dass der Rechen ähnlich wie eine Gabel geformt ist und während des Hochschwenkens des Rechens das sich daran absetzende Schwemmgut nicht in das Wasser abfällt.
In den Zeichnungen ist die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles schematisch veranschaulicht.
Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemässe Rechenanlage nach der Linie I-I in Fig. 2 und Fig. 2 stellt einen Querschnitt nach der Linie II-II in Fig. l dar, wobei der Lastkraftwagen in Fig. 2 nicht gezeigt ist.
Die erfindungsgemässe Rechenanlage besteht aus einem Rahmen in welchem die Rechenstäbe --2-- verankert sind. Der obere Teil des Rahmens besteht aus einem torsions- und biegesteifen, vorzugsweise fischbauchförmigen Grundkörper--3--, der über Achsen--4--in den Seitenwänden --5-- des Gerinnes gelagert ist, so dass der Rahmen--l--zusammen mit den Rechenstäben--2--um diese Achsen--4--in die in Fig. 1 strichliert gezeichnete Stellung hochgeschwenkt werden kann.
In dieser Stellung fällt das Schwemmgut, welches sich am Rechen abgelagert hat und bei der Verschwenkung hochgehoben wurde, in einen quer zur Gerinnelängsrichtung angeordneten Aufnahmebehälter --6--, welcher so gross bemessen wird, dass das Schwemmgut eines ganzen Hochwassers darin Platz findet. Im Anschluss an diesen Aufnahmebehälter ist eine Ladebrücke-7-vorgesehen, welche von einem Lastkraftwagen --8-- befahren werden kann, der einen hydraulisch betätigbaren Greifer--9-aufweist, über welchen auf einfache Weise eine Beladung des Lastkraftwagens --8-- mit dem im Aufnahmebehälter --6-- abgelagerten Schwemmgut erfolgen kann.
An Stelle des Aufnahmebehälters --6-- kann auch eine beispielsweise aus einem Förderband oder einem Kettenförderer gebildete Fördereinrichtung vorgesehen sein, auf die beim Hochschwenken des Rechens das Schwemmgut fällt und welche einen sofortigen Abtransport des Schwemmgutes bewirkt.
Um zu vermeiden, dass das Schwemmgut, welches sich am Rechen abgesetzt hat, beim Hochschwenken von diesem Rechen ins Wasser zurückfällt, sind die unteren Rechenstäbe --2'-- hinsichtlich der oberen Rechenstäbe abgewinkelt und schliessen mit diesen oberen Rechenstäben einen stumpfen Winkel ein, so dass der Rechen die Form einer Gabel besitzt.
Die Verschwenkung erfolgt durch in Nischen--10--der beiden Seitenwände --5-- des Gerinnes angeordnete, hydraulisch betätigbare Kolben deren Kolbenstangen--12--am fischbauchförmigen
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Grundkörper --3-- angelenkt sind. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, sind diese Nischen abgedeckt, wobei die Abdeckung in Fig. 1 weggelassen wurde, um eine deutlichere Darstellung der hydraulischen Betätigungsvorrichtung zu ermöglichen. An Stelle der hydraulisch betätigbaren Kolben können auch mechanische Betätigungseinrichtungen angewendet werden, jedoch ist eine hydraulische Betätigung wegen der einfachen Steuerungsmöglichkeit und der Möglichkeit einer relativ raschen Verschwenkung des Rechens vorzuziehen.
Der in den Zeichnungen dargestellte Rechen ist beispielsweise ein Grobrechen. Bei Bedarf kann jedoch diese Rahmenkonstruktion auch zum Aufbau von Feinrechenpaketen verwendet werden, was besonders im Schwankungsbereich des Wasserspiegels von Vorteil ist. Ein solches Feinrechenpaket ist in Fig. 2 links oben dargestellt und mit--13--bezeichnet. Sollte die Reinigungswirkung und die Schwerkraft allein für den Feinrechen nicht genügen, müsste diese Wirkung durch Wasserdüsen bzw. Abstreifvorrichtungen unterstützt werden. Während der für den Schwenkvorgang des Rechens und das Entleeren des angesammelten Schwemmgutes in den Aufnahmebehälter-6-benötigten Zeit kann ein ankommendes Schwemmgut ungehindert hindurchtreten.
Dies stellt jedoch keinen wesentlichen Nachteil dar, da ohnedies in Strömungsrichtung gesehen hinter dem Grobrechen ein Feinrechen angeordnet sein muss, der dann dieses während des Schwenkvorganges hindurch tretende Schwemmgut aufzufangen vermag. Dieser Feinrechen kann mit einer bekannten Rechenreinigungsvorrichtung ausgestattet sein. Es ist jedoch zweckmässig, auch den Feinrechen in gleicher Weise wie den Grobrechen hochschwenkbar auszubilden. In diesem Falle muss lediglich dafür Sorge getragen werden, dass die beiden Rechenanlagen nicht gleichzeitig hochgeschwenkt werden können, sondern dass der Schwenkvorgang für die Reinigung nur mit einer gewissen Zeitverschiebung vorgenommen werden kann.
Die erfindungsgemässe Rechenanlage kann, da sie weitgehend personalunabhängig ist, an jeder beliebigen Stelle des Gerinnes, also in der Nähe der Triebwasserfassung, unmittelbar am Wasserschloss selbst oder an einer günstigen Stelle im Verlaufe der Wasserzuleitung zum Krafthaus angeordnet werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Rechenanlage für die Entfernung von Schwemmgut aus einem offenen Gerinne mit in einem Rahmen verankerten Rechenstäben, und gegebenenfalls aufgebauten Rechenstabpaketen, wobei der Rahmen mit den Rechenstäben im Gerinne um eine quer zur Gerinnelängsrichtung verlaufende Achse schwenkbar gelagert ist und
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