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Die Erfindung betrifft eine Räumvorrichtung, beispielsweise für rechteckige Absetzbecken zum Entfernen leichter flockiger Schlämme, welche bei der chemischen Reinigung von Wasser und Abwasser oder bei der biologischen Reinigung von Abwasser entstehen. Die Räumvorrichtung nach der Erfindung ist jedoch auch insbesondere für längs durchströmte rechteckige Nachklärbecken geeignet. Darüber hinaus ist auch die Möglichkeit gegeben, dass wesentliche Gedankengänge der Erfindung für Rundklärbecken Anwendung finden.
Es ist bekannt, derartige Räumvorrichtungen als sogenannte Saugräumer auszubilden, bei denen der Schlamm vom Boden her durch eine Pumpe angesaugt und aus dem Becken gefördert wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen derartigen Saugräumer derart weiter auszubilden, dass er bei einfachem Aufbau und leichter Zugänglichkeit für die Wartung eine sehr hohe Leistung aufweist.
Die Erfindung geht dabei davon aus, dass die bisherigen Saugräumer insbesondere deshalb eine verhältnismässig geringe Leistung aufweisen, dass neben dem zu räumenden Schlamm sehr viel Wasser angesaugt wird, weil der Schlamm ein Medium darstellt, das schwerer angesaugt wird als Wasser. Dieser Nachteil ist auch bei einem bekannten Räumer der Fall, bei dem der Saugkopf in Form eines dicht über dem Beckenboden bewegten Querrohres breit gezogen ausgebildet ist. Auch hier wird neben dem zu räumenden Schlamm sehr viel Wasser angesaugt. In Fahrtrichtung vor dem Saugkopf steht Schlamm an und hinter dem Saugkopf, weil dort schon abgesaugt wurde, nur Wasser. Da das Schlamm-Wassergemisch vor dem Saugrohr einen grösseren Saugwiderstand hat, als das Wasser hinter dem Saugrohr und die Saugöffnungen senkrecht nach unten angeordnet sind, wird mehr Wasser als Schlamm angesaugt.
Weiterhin haben alle bisher bekannten Räumvorrichtungen einen verhältnismässig komplizierten und schweren Aufbau, da sie aus einer Räumerbrücke bestanden, welche auf den Beckenrand verfahrbar war und auf der die Pumpenanlage mit den Rohrleitungen angeordnet ist.
Diese Nachteile konnten auch bei einer bekannten Vorrichtung zur Förderung des Belebtschlammes bei biologisch arbeitenden als Kompaktanlagen ausgebildeten Abwasserkläranlage mittels Schlammpumpe nicht beseitigt werden, bei denen am unteren Ende der Saugvorrichtung von dieser getragen, ein Räumschild angeordnet war, welches, in Fahrtrichtung des Pumpenwagens gesehen, der Saugöffnung der Saugvorrichtung nachlaufend angeordnet war. Hiebei war das Schild plattenförmig und nach oben vollständig offen ausgebildet. Infolgedessen kann bei einer derartigen Bauart über die Oberkante dieses Schildes der geräumte Schlamm aufschwimmen und wird dadurch der Einwirkung des Saugkopfes entzogen.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Saugräumer für Absetzbecken, insbesondere Nachklärbecken mit einem über die Beckensohle bewegbaren, den Schlamm absaugenden Saugkopf und mit einem in der Bewegungsrichtung (Räumrichtung) hinter dem Saugkopf angeordneten Schild, der dadurch gekennzeichnet ist, dass der Saugkopf als sich beiderseits des unteren Endes eines schwenkbaren Heizrohres, quer über die Beckensohle erstreckender Rohrkörper (Querrohr) ausgebildet ist und das Schild mit dem Beckenboden eine in Räumrichtung offene nach oben durch das Schild abgedeckte Schlammkammer bildet. Bei einer derartigen Ausbildung wird ein Aufschwimmen des Schlammes aus dem Bereich des Saugkopfes wirksam verhindert und der geräumte Schlamm praktisch 100% zig in den Bereich des Saugkopfes gebracht.
Darüber hinaus kann auch die Räumgeschwindigkeit ohne Schaden erhöht werden.
Vorteilhaft kann dabei gemäss der Erfindung das Schlammkammerschild einen T-förmigen Querschnitt aufweisen und ist am Saugkopf zweckmässig um eine quer zur Räumrichtung angeordnete Achse in verschiedene Betriebsstellungen schwenkbar, damit es beim Wechsel der Fahrtrichtung auch eine andere Lage zur Bildung der Schlammkammer einnehmen kann und daher mit einem Schild die Schlammkammer für beide Fahrtrichtungen gebildet werden kann.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Saugkopf als sich quer über die Beckensohle erstreckender Rohrkörper ausgebildet. Hiebei kann der Saugkopf zweckmässig als sich beiderseits des unteren Endes eines schwenkbaren Steigrohres erstreckendes Querrohr ausgebildet sein.
Eine wesentliche Verbesserung der Saugleistung kann fernerhin gemäss der Erfindung noch dadurch erreicht werden, dass die Saugpumpe als Unterwasserpumpe ausgebildet und unmittelbar über dem Saugkopf angeordnet ist.
Eine entscheidende Vereinfachung des Aufbaus der gesamten Räumvorrichtung kann weiter gemäss der Erfindung noch dadurch erzielt werden, dass das Steigrohr der Saugpumpe als tragendes Element für die Pumpe und den Saugkopf ausgebildet ist. Zweckmässig kann fernerhin in weiterer Ausbildung der
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Erfindung das Steigrohr an einem über dem Beckenrand verfahrbaren Brückenträger angeordnet sein, welcher schwenkbar ist und vorteilhaft als Abflussleitung für den abgezogenen Schlamm ausgebildet ist.
Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung sind aus den Zeichnungen ersichtlich, in welchen die Erfindung an einigen Ausführungsbeispielen in schematischer Darstellung erläutert ist. Es zeigt : Fig. 1 einen Querschnitt durch ein längsdurchströmtes Nachklärbecken mit einem Saugräumer nach der Erfindung ; Fig. 2 eine Draufsicht zu Fig. l ; Fig. 3 einen teilweisen Längsschnitt zu Fig. 1, mit einer Räumvorrichtung in einer Stellung, in der von rechts nach links geräumt wird ; Fig. 4 einen ähnlichen Längsschnitt wie Fig. 3, jedoch für eine Räumfahrt von links nach rechts ; Fig. 5 die Räumvorrichtung im Längsschnitt in Wartungsstellung am Ende eines Beckens ;
Fig. 6 einen Querschnitt durch den als Abflussleitung ausgebildeten Brückenträger und die Steigrohre ; Fig. 7 ein Ausführungsbeispiel eines Saugkopfes in Seitenansicht und zwei verschiedene Ausbildungen der Saugöffnungen in einer Ansicht von unten ; Fig. 8 den Saugkopf mit dem schwenkbaren Saugkammerschild in verschiedenen Betriebsstellungen für beide Fahrtrichtungen.
In sämtlichen Ausführungsbeispielen sind mit gleichen Zeichen gleiche Teile bezeichnet.
Die Räumvorrichtung gemäss der Erfindung besteht in allen Ausführungsbeispielen im wesentlichen aus zwei über dem Beckenrand in Längsrichtung bzw. über dem Beckenrand verfahrbaren Kopfträgern --1- mit Fahrwerk, welche den Rohrbrückenträger--2--drehbar in sich verlagert aufnehmen. Der Rohrbrückenträger überbrückt das Längsklärbecken in seiner Querrichtung. Mit --3-- ist jeweils ein Drehantrieb bezeichnet, durch den der Rohrbrückenträger --2-- in die verschiedensten Betriebsstellungen, insbesondere in die verschiedenen Fahrstellungen beim Räumvorgang, sowie in die Wartungsstellung aus dem Becken, geschwenkt werden kann.
An den Rohrbrückenträger--2--sind leitungsmässig und konstruktiv die Steigleitungen--4--angeschlossen, welche an ihrem unteren Ende je eine Unterwasserpumpe --5-- und einen Flächensaugkopf--6--tragen. Der Saugkopf --6-- wird durch ein sich beiderseits der Steigleitung --4-- bzw. der Pumpe --5-- erstreckendes Querrohr gebildet und seine Saugöffnungen --11-- können nach Fig. 7 entweder als sich nach aussen verbreiternde Schlitze oder nach aussen in ihren Öffnungsquerschnitt anwachsende Öffnungen --11-- ausgebildet sein.
An den Stirnseiten der den Saugkopf --6-- bildenden Querrohre ist jeweils ein T-förmiges Saugkammerschild --7-- um eine quer zur Räumrichtung angeordnete Achse schwenkbar angeordnet, dessen Wirkungsweise an Hand der Fig. 8 im einzelnen erläutert wird und welches über die ganze Beckenbreite reicht.
Die Pumpe --5-- ist als selbstansaugende Unterwasserkreiselpumpe ausgebildet und ihr Saugstutzen --12-- an den Innenraum des Saugkopfes --6-- angeschlossen.
Der vom Saugkopf --6-- durch die Pumpe --5-- angesaugte Schlamm wird also durch die Steigleitung --4-- nach oben gefördert und gelangt dort in den Innenraum des schwenkbaren Brückenrohrträgers --2-- und wird von diesem über den Schlammauslauf --9-- an den Kanal --13-- abgegeben.
Der Räumer verfährt also auf der Beckenkrone in Längsrichtung im ununterbrochenen Hin- und Herlauf über das Becken, wobei er an seinen Endstellen automatisch umgesteuert wird. Der Schlamm auf der Beckensohle wird durch die im Flächensaugkopf --6-- befindlichen Saugöffnungen --11-- durch die Pumpe --5-- abgesaugt und durch die Steigleitungen --4-- und den Rohrträger --2-- über die Ablauf-
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--9-- indurch den Drehantrieb --3-- ganz aus dem Becken ausgehoben werden (Fig. 5).-8--ist ein Stutzen, über den die Leitung durchgespült werden kann.
Bei dem Wechsel der Fahrtrichtung nehmen Saugkopf und Schlammkammerschild jeweils verschiedene Stellungen ein, wie sie in Fig. 8 in den einzelnen Stellungen A - F veranschaulicht sind.
In Fig. 8 zeigt die Darstellung A den Saugkopf --6-- mit Steigleitung --4-- und Schlammkammerschild --7-- in der mittleren Betriebslage beim Räumen des Beckens von rechts nach links. Die Saugöffnungen der Saugkopf--6--, die Pumpe --5-- und die Druckleitung --4-- sind leicht - etwa 150 - nach
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Lage jeweils durch Anschläge --14-- fixiert. Es bildet so durch seine über die Beckensohle schleifende Gummileiste und den in Fahrtrichtung nach vorn weisenden Arm seiner T-Form, eine nur nach der Fahrtrichtung hin offenen Schlammkammerraum, der ausserdem durch den Beckenboden und nach der Seite
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hin durch die Beckeneitenwände begrenzt ist.
In diesem Schlammkammerraum befinden sich auch die Saugöffnungen --11--, durch welche der Schlamm aus dieser Schlammkammer fortlaufend abgesaugt wird.
In der Stellung B der Fig. 8 stösst der nach links gerichtete Teil des T-Querschnittes des Schlammkammerschildes --7-- an die stirnseitige linke Beckenwand und das Schlammkammerschild--7-wird bei Weiterfahrt des Räumers in die in Fig. 8 veranschaulichte Stellung C geschwenkt. Es ist dann in einer Lage, in der es beim Wechsel der Räumrichtung sich wieder hinter dem Saugkopf befindet. Wenn das
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--7-- umgesteuertschwache Rechtsneigung gedreht, so dass er die in Fig. 8D veranschaulichte Stellung einnimmt. Die Saugöffnungen --11--, der Saugkopf--6--, die Pumpe --5-- und die Druckleitung --4-- sind leicht - zirka 150 - nach rechts geneigt, also gegen die Fahrtrichtung und das Schlammschild-7-- liegt wieder auf der Beckensohle auf und ist nach links geneigt.
Der Räumer beginnt seine Räumfahrt nach rechts, das T-förmige Schlammschild bildet jetzt eine nur nach rechts geöffnete Schlammkammer, so dass auch bei Rechtsfahrt nur Schlamm abgesaugt wird. Auf der rechten Beckenseite wiederholt sich der Umsteuervorgang in umgekehrter Richtung wie es in Fig. 8E und 8F veranschaulicht ist.
In ähnlicher Weise kann die Erfindung auch für Saugräumer für Rundklärbecken Verwendung finden, wobei dann auf eine schwenkbare Anordnung und Ausbildung des Schlammkammerschildes --7-- verzichtet werden kann, weil sich die Fahrtrichtung nicht ändert.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Saugräumer für Absetzbecken, insbesondere Nachklärbecken mit einem über die Beckensohle bewegbaren, den Schlamm absaugenden Saugkopf und mit einem in der Bewegungsrichtung (Räumrichtung) hinter dem Saugkopf angeordneten Schild, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Saugkopf (6) als sich beiderseits des unteren Endes eines schwenkbaren Steigrohres (4), quer über die Beckensohle erstreckender Rohrkörper (Querrohr) ausgebildet ist und das Schild (7) mit dem Beckenboden eine in Räumrichtung offene nach oben durch das Schild abgedeckte Schlammkammer bildet.
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