CH701777B1

CH701777B1 - Water intake.

Info

Publication number: CH701777B1
Application number: CH01419/10A
Authority: CH
Inventors: Markus Wild
Original assignee: Wild Metal Srl
Priority date: 2009-08-31
Filing date: 2010-08-31
Publication date: 2014-06-13
Also published as: AT508727A2; AT508727B1; IT1395327B1; ITBZ20090038A1; DE102010037223A1; AT508727A3; CH701777A2; DE102010037223B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Wasserfassung zum Entnehmen und zum Leiten von zumindest einem Teil einer Wasserströmung, die längs durch einen ersten und einen zweiten Rechen (3, 4) fliesst, umfassend: einen Fundament- und Abstützaufbau (1), der auf seiner oberen Oberfläche einen Strömungskanal (2) aufweist, in dem die Wasserströmung fliesst, den ersten Rechen (3), der schräg in dem Strömungskanal (2) angeordnet ist, und den zweiten Rechen (4), der aus einer Mehrzahl von quer zur Wasserströmungsrichtung und im Vergleich zu den ersten, längs zur Wasserströmungsrichtung angeordneten Rechenelementen des ersten Rechens (3) dichter zueinander angeordneten zweiten Rechenelementen gebildet ist. Der Fundament- und Abstützaufbau (1) weist einen unterhalb des zweiten Rechens (4) angeordneten Sammelkanal (5) mit Wänden (51, 52) mit unterschiedlichen Höhen auf, in den das Wasser fliesst. Erfindungsgemäss ist der zweite Rechen (4) unterhalb des ersten Rechens (3) angeordnet, und sowohl das obere Ende des ersten Rechens (3) als auch das obere Ende des zweiten Rechens (4) ist im Bereich des Höhepunkts der höheren Wand (51) gelagert.The invention relates to a water intake for removing and for guiding at least part of a water flow flowing longitudinally through a first and a second rake (3, 4), comprising: a foundation and support structure (1) having on its upper surface Flow channel (2), in which the flow of water flows, the first rake (3), which is arranged obliquely in the flow channel (2), and the second rake (4), which consists of a plurality of transversely to the water flow direction and compared to the first, along the water flow direction arranged computing elements of the first rake (3) is formed closer to each other arranged second computing elements. The foundation and support structure (1) has a below the second rake (4) arranged collecting channel (5) with walls (51, 52) of different heights, in which the water flows. According to the invention, the second rake (4) is arranged below the first rake (3), and both the upper end of the first rake (3) and the upper end of the second rake (4) is in the region of the height of the higher wall (51). stored.

Description

[0001] Die Erfindung betrifft eine Wasserfassung zum Entnehmen und zum Leiten von zumindest einem Teil einer Wasserströmung, die längs in ihr fliesst, gemäss dem Oberbegriff des Anspruches 1. Solche Wasserfassungen werden mittels ihres Fundament- und Abstützaufbaus derart in dem Wasserlauf einer Wasserströmung aufgestellt, dass in dem Strömungskanal der Wasserfassung eine Wasserströmung fliesst. Zumindest ein Teil dieser Wasserströmung durchströmt dann in der Reihenfolge den ersten und den zweiten Rechen der Wasserfassung, damit die eventuell vom Wasser mitgeführten Fremdkörper ausgeschieden werden, die eine Abmessung besitzen, die grösser als jene ist, die von dem gegenseitigen Abstand zwischen den Rechenelementen der zwei Rechen bestimmt wird. Das Wasser, das entnommen wird, muss nämlich in genügender Weise für den Zweck, für den es bestimmt ist, sauber sein. Ein Sammelkanal dient dann dazu, das entnommene Wasser zu sammeln und es zur vorgesehenen Nutzungsstelle zu leiten. The invention relates to a water socket for removing and for conducting at least part of a water flow, which flows longitudinally in it, according to the preamble of claim 1. Such sockets are placed by means of their foundation and Abstützaufbaus so in the watercourse of a water flow, that flows in the flow channel of the water intake, a water flow. At least a portion of this water flow then flows through the first and second rakes of the water intake in order to eliminate any debris entrained in the water having a size greater than that of the mutual distance between the computing elements of the two Rake is determined. That is, the water that is extracted must be clean enough for the purpose for which it is intended. A collection channel is then used to collect the extracted water and direct it to the intended use point.

[0002] Ein typischer und bevorzugter Anwendungsbereich der Wasserfassungen ist zum Beispiel jener der Kraftwerke für die Erzeugung von elektrischer Energie. In einem solchen Fall wird das entnommene Wasser zu dem Kraftwerk geleitet, und seine Bewegungsenergie wird genutzt, um eine Turbine in Drehung zu bringen, und um damit elektrische Energie zu erzeugen. Abhängig von den Eigenschaften der Wasserströmung kann es zweckmässig sein, das entnommene Wasser weiteren Behandlungen auszusetzen, die von dem Endzweck abhängen. A typical and preferred application of the water sockets, for example, that of the power plants for the production of electrical energy. In such a case, the extracted water is directed to the power plant and its kinetic energy is used to spin a turbine and thereby generate electrical energy. Depending on the characteristics of the water flow, it may be expedient to subject the withdrawn water to further treatments depending on the end use.

[0003] Als Beispiel dafür wird unter allen möglichen Behandlungen das Entsanden genannt, d.h. das Abscheiden vom Sand, das durch Absetzen in einem Absetzbecken mit hoch angeordnetem Abfluss geschehen kann. As an example of this, among all possible treatments, desanding is mentioned, i. E. the removal of the sand, which can be done by settling in a sedimentation tank with high drainage.

[0004] Die bisher bekannten Wasserfassungen können als Wasserfassungen mit zweistufiger Behandlung bezeichnet werden, und zwar eine erste Primärbehandlungsstufe, die mittels des ersten Rechens durchgeführt wird, und eine zweite Sekundärbehandlungsstufe, die mittels des zweiten Rechens durchgeführt wird. The previously known water sockets can be referred to as two-stage treatment siphons, namely a first primary treatment stage performed by the first rake and a second secondary treatment stage performed by the second rake.

[0005] Etwas genauer, in der ersten Behandlungsstufe fällt das entnommene Wasser durch den ersten Rechen hindurch in einen Sammelschacht, aus dem dann das Wasser während der zweiten Behandlungsstufe zu dem zweiten Rechen hin fliesst. Dadurch, dass das Wasser durch diesen zweiten Rechen hindurchfällt, gelangt es in einen Sammelkanal, über den es dann zu dem vorgesehenen Zweck geleitet wird. Dieser Sammelkanal befindet sich auf einer niedrigeren Höhe als die Höhe des Sammelschachtes, in dem das aus dem ersten Rechen kommende Wasser fliesst. More precisely, in the first treatment stage, the extracted water falls through the first rake into a collecting shaft, from which the water then flows during the second treatment stage to the second rake. The fact that the water falls through this second rake, it passes into a collection channel, through which it is then passed to the intended purpose. This collecting channel is located at a lower level than the height of the collecting shaft in which the water coming from the first rake flows.

[0006] Gemäss dem bisherigen Aufbau ist also bezüglich der Positionen der beiden oberen Enden der Rechen sowohl eine Versetzung längs der vertikalen Richtung als auch eine Versetzung längs der Längsrichtung, d.h. längs der Strömungsrichtung des Wassers, vorhanden. Bisher ist nämlich das obere Ende des ersten Rechens ungefähr auf gleicher Höhe wie der Boden des Strömungskanals der Wasserfassung angeordnet, während das obere Ende des zweiten Rechens sich auf der Höhe des Bodens des Sammelschachtes befindet, sodass zwischen den beiden oberen Enden ein Abstand längs der vertikalen Richtung vorhanden ist, der der Fallhöhe des Wassers durch den ersten Rechen hindurch gleich ist. Bezüglich der Längsrichtung ist ferner das obere Ende des ersten Rechens im Bereich des Stromaufwärtsrandes des Sammelschachtes angeordnet, während das obere Ende des zweiten Rechens sich im Bereich des Stromabwärtsrandes des Sammelschachtes befindet, d.h., jenes Randes, bei dessen Überschreiten das Wasser in Richtung zum Sammelkanal hin fällt, sodass zwischen den beiden oberen Enden ein Längsabstand vorhanden ist, der der Längsabmessung des Sammelschachtes gleich ist. Diese Art von Aufbau bringt zwei bedeutende Nachteile mit sich. Thus, according to the previous structure, with respect to the positions of the two upper ends of the rake, both a displacement along the vertical direction and a displacement along the longitudinal direction, i.e., displacement along the vertical direction, are known. along the flow direction of the water, present. So far, namely, the upper end of the first rake is located approximately at the same level as the bottom of the flow channel of the water intake, while the upper end of the second rake is at the level of the bottom of the collection well, so that a distance along the vertical between the two upper ends Direction is present, which is equal to the height of fall of the water through the first rake. With respect to the longitudinal direction, the upper end of the first rake is further arranged in the region of the upstream edge of the collecting shaft, while the upper end of the second rake is in the region of the downstream edge of the collecting shaft, ie, that edge, when passing the water towards the collecting channel falls, so that between the two upper ends a longitudinal distance is present, which is equal to the longitudinal dimension of the collecting shaft. This type of construction has two major disadvantages.

[0007] Der erste Nachteil besteht darin, dass die in der Höhe versetzte Anordnung der beiden Rechen und das daraus resultierende zweimalige Fallen des Wassers durch die derart angeordneten Rechen einen bedeutenden Höhenverlust der entnommenen Wasserströmung, mit damit verbundenem bedeutendem Verlust an Eigenenergie, mit sich bringt, und dieser Eigenenergieverlust hat dann Folgen in der Geschwindigkeit der Wasserströmung und letztendlich in der Menge der erzeugten elektrischen Energie. The first disadvantage is that the offset in height arrangement of the two rakes and the resulting two times falling of the water through the rake thus arranged a significant loss of height of the extracted water flow, with associated significant loss of energy, brings with it , and this self-energy loss then has consequences in the rate of water flow and ultimately in the amount of electrical energy generated.

[0008] Der zweite Nachteil besteht darin, dass die längs der Längsströmungsrichtung des Wassers versetzte Anordnung der beiden Rechen eine bedeutende Längslänge des Fundament- und Abstützaufbaus, mit damit verbundenen hohen Herstellungskosten, mit sich bringt. The second drawback is that the offset along the longitudinal direction of the water arrangement of the two rakes brings a significant length of the foundation and Abstützaufbaus, associated with high production costs, with it.

[0009] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, derart eine Wasserfassung der eingangs angegebenen Art weiterzuentwickeln, dass sie eine Verbesserung der Strömungseigenschaften des entnommenen Wassers ermöglicht und einen geringeren Raumbedarf längs der Längsrichtung aufweist. Diese Aufgabe wird gelöst, wenn eine Wasserfassung der eingangs angegebenen Art zusätzlich auch die Merkmale aufweist, die in dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegeben sind. The object of the present invention is therefore to further develop such a water intake of the type specified that it allows an improvement in the flow characteristics of the extracted water and has a smaller space requirement along the longitudinal direction. This object is achieved if a water intake of the type specified in addition also has the features that are specified in the characterizing part of claim 1.

[0010] Das in dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 vorgesehene Merkmal bringt die Beseitigung der beiden Versetzungen der Positionen der oberen Enden der zwei Rechen mit sich, und zwar sowohl der Versetzung längs der vertikalen Richtung, weil die beiden Rechen sich nun einer unter dem anderen befinden und deren entsprechende obere Enden beide in dem gleichen Bereich angeordnet sind, als auch der Längsversetzung, weil die oberen Enden der zwei Rechen sich nun beide im Bereich des Stromaufwärtsrandes des Sammelkanals befinden und daher der Sammelschacht nicht mehr notwendig ist. Damit kann das Wasser direkt in den Sammelkanal fliessen, der sich direkt unterhalb des zweiten Rechens befindet, der sich seinerseits direkt unterhalb des ersten Rechens befindet. The feature provided in the characterizing part of claim 1 brings about the elimination of the two displacements of the positions of the upper ends of the two rakes, both the displacement along the vertical direction, because the two rakes are now one below the other are located and their respective upper ends are both located in the same area, as well as the Längsversetzung, because the upper ends of the two rakes are now both in the region of the upstream edge of the collecting channel and therefore the collecting shaft is no longer necessary. Thus, the water can flow directly into the collection channel, which is located directly below the second rake, which in turn is located directly below the first rake.

[0011] All dies ermöglicht eine Verbesserung der Strömungseigenschaften des entnommenen Wassers, weil dadurch die Gesamtfallhöhe des Wassers im Vergleich zu der Fallhöhe, die bei den bekannten Wasserfassungen vorgesehen ist, verringert wird. Auch der Eigenenergieverlust der durch die erfindungsgemässe Wasserfassung entnommenen Wasserströmung ist daher kleiner, was den Energiewirkungsgrad bei der darauf folgenden Erzeugung der elektrischen Energie verbessert. Die Beseitigung des Sammelschachtes bringt ferner eine Verkürzung der Wasserfassung längs der Längsrichtung mit sich, wobei daraus bei gleich bleibender Fallhöhe des Wassers eine Erhöhung der Neigung resultiert, gemäss welcher der erste Rechen angeordnet wird. Diese Neigungserhöhung bringt den weiteren Vorteil mit sich, dass die von den Rechen abgehaltenen Fremdkörper besser längs dieser gleiten bzw. rollen können und leichter von der übrigen von der Wasserfassung nicht entnommenen Wasserströmung weggebracht werden können. All this makes it possible to improve the flow characteristics of the withdrawn water, because thereby the total drop height of the water compared to the drop height, which is provided in the known water sockets, is reduced. Also, the self-energy loss of the water flow removed by the inventive water intake is therefore smaller, which improves the energy efficiency in the subsequent generation of electrical energy. The removal of the collecting shaft also brings a shortening of the water intake along the longitudinal direction with it, resulting in a constant drop height of the water, an increase in the inclination, according to which the first rake is arranged. This increase in inclination brings with it the further advantage that the foreign bodies kept away from the rake are better able to slide or roll along the latter and are easier to move away from the rest of the water flow not drawn from the water intake.

[0012] Anspruch 2 betrifft ein mögliches Verbindungselement, das in optimaler Weise die Verwirklichung von dem, was zuvor erläutert wurde, ermöglicht. Die gleichzeitige Verbindung dieses Verbindungselements mit den oberen Enden der beiden Rechen ermöglicht es, dass diese annähernd die gleiche, vom Boden des Sammelkanals gerechnete, Höhe aufweisen. Claim 2 relates to a possible connecting element which optimally enables the realization of what has been explained above. The simultaneous connection of this connecting element with the upper ends of the two rakes makes it possible that they have approximately the same, calculated from the bottom of the collecting channel, height.

[0013] Gemäss Anspruch 3 ist dieses Verbindungselement eine Platte, während die Rechenelemente der beiden Rechen Stäbe sind. Diese Platte ist zweckmässigerweise in einem ungefähr mittleren Bereich gekrümmt, und die Stäbe des ersten Rechens weisen gekrümmte Abschnitte auf, sodass die Verbindung zwischen der Platte und den Stäben des ersten Rechens dadurch geschehen kann, dass sie im Bereich dieser Krümmungen verbunden werden, so wie in Anspruch 4 beansprucht wurde. Die Krümmung dient dazu, das Leiten des Wassers nach unten zu unterstützen und um das fortschreitende Fallen des Wassers optimal vorzubereiten, wobei dadurch die Wasserströmung homogen und dicht bleibt. According to claim 3, this connecting element is a plate, while the computing elements of the two rake bars. This plate is conveniently curved in an approximately central region, and the rods of the first rake have curved portions, so that the connection between the plate and the rods of the first rake can be made by joining them in the region of these curvatures, as in FIG Claim 4 was claimed. The curvature serves to assist in directing the water downwards and to optimally prepare for the progressive fall of the water, thereby keeping the flow of water homogeneous and dense.

[0014] Die engen und länglichen Bohrungen, die, gemäss Anspruch 5, in dem gekrümmten Bereich vorgesehen sind und in denen die gekrümmten Abschnitte der Stäbe des ersten Rechens eingesetzt werden, ermöglichen nicht nur eine fluchtrechte Verbindung der Platte und der Stäbe des ersten Rechens miteinander, sodass die Wasserströmung hindernisfrei von der Platte zu dem ersten Rechen gelangt. Diese Bohrungen erlauben auch, indem die gekrümmten Abschnitte mehr oder weniger tief in ihnen versenkt werden und dadurch, dass die Krümmung der Platte grösser als die Krümmung der gekrümmten Abschnitte ist, den Einlaufbogen des ersten Rechens für die fallende Wasserströmung abhängig von dem Bedarf einzustellen. The narrow and elongated holes, which, according to claim 5, provided in the curved portion and in which the curved portions of the rods of the first rake are used, not only allow a flush connection of the plate and the rods of the first rake with each other so that the flow of water passes without hindrance from the plate to the first rake. These bores also allow the curved portions to be buried more or less deeply therein and, by making the curvature of the plate larger than the curvature of the curved portions, adjust the inlet rake of the first rake for the falling water flow depending on the need.

[0015] Die Folge der grösseren Krümmung der Platte im Vergleich zu der Krümmung der gekrümmten Abschnitte ist, dass das untere Ende der Platte sich auf einer geringfügig niedrigeren Höhe als die Höhe der gekrümmten Abschnitte der Stäbe des ersten Rechens befindet. Wenn man daher, wie in Anspruch 6 vorgesehen ist, das obere Ende des zweiten Rechens starr mit diesem unteren Ende der Platte verbindet, befinden sich die oberen Enden der beiden Rechen annähernd auf gleicher vom Boden des Sammelkanals gerechneter Höhe. In diesem Fall befindet sich nämlich das obere Ende des ersten Rechens, das aus der Menge der verschiedenen oberen Enden der Stäbe gebildet wird, in den Bohrungen der Platte, während das obere Ende des zweiten Rechens sich an der Stelle befindet, in der sich das untere Ende der Platte befindet, und zwar in unmittelbarer Nähe des oberen Endes des ersten Rechens. The consequence of the greater curvature of the plate compared to the curvature of the curved portions is that the lower end of the plate is at a slightly lower level than the height of the curved portions of the rods of the first rake. Therefore, if one provides, as provided in claim 6, the upper end of the second rake rigidly connected to this lower end of the plate, the upper ends of the two rakes are approximately at the same calculated from the bottom of the collecting channel height. In this case, namely, the upper end of the first rake, which is formed from the set of different upper ends of the bars, in the holes of the plate, while the upper end of the second rake is located at the location in which the lower End of the plate is located, in the immediate vicinity of the upper end of the first rake.

[0016] Die unteren Enden der beiden Rechen sind zweckmässigerweise, wie man in Anspruch 7 beansprucht, im Bereich des Höhepunktes der niedrigeren Wand des Sammelkanals gelagert. Dies trägt zu einer geringeren Längserstreckung der erfindungsgemässen Wasserfassung im Vergleich zu den bekannten Wasserfassungen bei. The lower ends of the two rakes are expediently, as claimed in claim 7, stored in the region of the high point of the lower wall of the collecting channel. This contributes to a smaller longitudinal extent of the inventive water intake in comparison to the known water sockets.

[0017] Bezüglich des zweiten Rechens handelt es sich zweckmässigerweise, wie man in Anspruch 8 beansprucht, um einen etwas besonderen Rechen, weil er auf der Seite, die zum ersten Rechen hin gerichtet ist, konkav ist und seine Stäbe sehr dicht, mit einem gegenseitigen Abstand von sogar nur 0,5 mm, angeordnet sind. Mit diesem Rechen möchte man den sogenannten Coandà-Effekt nutzen, der wegen seines Entdeckers, des rumänischen aeronautischen Ingenieurs Henri Coandà, derart bezeichnet wird. Henri Coandà bemerkte, dass ein Fluid, also auch eine Flüssigkeit wie das Wasser, dazu neigt, der Kontur der Oberfläche zu folgen, auf der es sich bewegt. Dies ist dadurch verursacht, dass beim Gleiten der Flüssigkeit entlang der Oberfläche eine Reibung entsteht und diese Reibung dazu neigt, die Flüssigkeit zu verlangsamen. Dieser Widerstand gegen die Bewegung wird aber nur auf die inneren, direkt mit der Oberfläche in Kontakt stehenden Flüssigkeitsteilchen ausgeübt, während die übrigen Flüssigkeitsteilchen ihre Geschwindigkeit behalten, sodass diese letzteren, aufgrund der Molekularzusammenwirkungen zwischen den Teilchen und infolge des Geschwindigkeitsunterschieds, auf den inneren Teilchen rollen und demzufolge die Anhaftung der Flüssigkeit an der Oberfläche verursachen. Der Coandà-Effekt ermöglicht es, den Durchfluss des den zweiten Rechen durchströmenden Wassers zu erhöhen, und die erfindungsgemässe Wasserfassung wird daher wirkungsvoller. Die Rechen, die den Coandà-Effekt nutzen, sind aus dem Stand der Technik bekannt und können als zum Einbau fertiges Bauteil gekauft werden. With regard to the second rake, it is expedient, as claimed in claim 8, to have a somewhat special rake, because it is concave on the side which is directed towards the first rake and its bars are very dense, with a mutual one Distance of even only 0.5 mm, are arranged. With this rake you want to use the so-called Coandà effect, which is so named because of its discoverer, the Romanian aeronautical engineer Henri Coandà. Henri Coandà noted that a fluid, as well as a fluid like water, tends to follow the contour of the surface on which it moves. This is due to the fact that friction occurs as the liquid slides along the surface, and this friction tends to slow the liquid. However, this resistance to movement is exerted only on the inner liquid particles directly in contact with the surface, while the remaining liquid particles maintain their velocity, so that the latter roll on the inner particles due to the molecular interactions between the particles and due to the difference in velocity and consequently cause the adhesion of the liquid to the surface. The Coandà effect makes it possible to increase the flow of the water flowing through the second rake, and the water intake according to the invention therefore becomes more effective. The rakes using the Coandà effect are well known in the art and can be purchased as a finished component for installation.

[0018] Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemässen Wasserfassung hervor, die anhand der beigelegten Zeichnungen beispielhaft erläutert wird. In den Zeichnungen zeigen: <tb>die Fig. 1<SEP>eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemässen Wasserfassung, wobei zur Verbesserung der Ansicht der aus den beiden Rechen und aus dem diese verbindenden Verbindungselement bestehenden Anordnung die linke Schulter des Fundament- und Abstützaufbaus nicht gezeichnet wurde, <tb>die Fig. 2<SEP>alleine und in perspektivischer Darstellung die aus den beiden Rechen und aus dem diese verbindenden Verbindungselement bestehende Anordnung aus Fig. 1 , <tb>die Fig. 3<SEP>einen Längsschnitt in Richtung der durch die Wasserströmungsrichtung bestimmten Längsrichtung der Wasserfassung aus Fig. 1 , <tb>die Fig. 4 und 5<SEP>im Längsschnitt und in perspektivischer Darstellung einen vergrösserten Ausschnitt des oberen Bereiches der beiden Rechen, in dem diese mit dem Verbindungselement verbunden sind, <tb>die Fig. 6 und 7<SEP>im Längsschnitt und in perspektivischer Darstellung einen vergrösserten Ausschnitt des unteren Bereiches der beiden Rechen, in dem diese auf dem Fundament- und Abstützaufbau gelagert sind.Further advantages and features of the invention will become apparent from the following description of an embodiment of the inventive water intake, which is exemplified with reference to the accompanying drawings. In the drawings show: 1 is a perspective view of an inventive water intake, wherein the left shoulder of the foundation and support structure was not drawn to improve the view of the arrangement consisting of the two rakes and the connecting element connecting them. FIG. 2 alone shows a perspective view of the arrangement of FIG. 1 consisting of the two rakes and of the connecting element connecting them; FIG. FIG. 3 shows a longitudinal section in the direction of the longitudinal direction of the water intake of FIG. 1 as determined by the water flow direction. FIG. FIGS. 4 and 5 show in longitudinal section and in perspective an enlarged section of the upper area of the two rakes in which they are connected to the connecting element, FIGS. 6 and 7 show in longitudinal section and in perspective an enlarged detail of the lower region of the two rakes in which they are mounted on the foundation and support structure.

[0019] Wie bereits erwähnt wurde, zeigen die Figuren schematisch eine Wasserfassung zum Entnehmen und zum Leiten von zumindest einem Teil einer Wasserströmung, die längs in ihr fliesst. Mit 1 ist ein Fundament- und Abstützaufbau bezeichnet, der im Allgemeinen als Betonbauwerk hergestellt ist und schematisch einen Hauptkörper 11 und an dessen Seiten zwei Schultern 12 umfasst, sodass auf der oberen Oberfläche des Hauptkörpers 11 und zwischen den Schultern 12 ein Strömungskanal 2 gebildet wird, in dem die Wasserströmung fliesst, aus der das Wasser entnommen wird. In Fig. 1 wurde die linke Schulter 12 der verschiedenen Bauteile der Wasserfassung aus Darstellungsgründen nicht gezeichnet. Sowohl der Hauptkörper 11 als auch die Schultern 12 sind passend in bekannter Weise in dem Wasserlauf einer Wasserströmung angeordnet. As already mentioned, the figures show schematically a water socket for removing and for conducting at least part of a water flow flowing longitudinally in it. 1 designates a foundation and support structure, which is generally made as a concrete structure and schematically comprises a main body 11 and two shoulders 12 at its sides, so that a flow channel 2 is formed on the upper surface of the main body 11 and between the shoulders 12, in which the water flow flows, from which the water is taken. In Fig. 1, the left shoulder 12 of the various components of the water intake has not been drawn for purposes of illustration. Both the main body 11 and the shoulders 12 are suitably arranged in a known manner in the watercourse of a water flow.

[0020] Auf dem Hauptkörper 11 ist eine im Allgemeinen metallische Anordnung angeordnet, die aus einem ersten Rechen 3 und einem zweiten Rechen 4 besteht, durch welche in Reihenfolge das Wasser hindurchströmt, das aus der in dem Strömungskanal 2 fliessenden Wasserströmung entnommen wird. On the main body 11, a generally metallic arrangement is arranged, which consists of a first rake 3 and a second rake 4, through which in order flows through the water, which is taken from the flowing in the flow channel 2 water flow.

[0021] Der erste Rechen 3 ist aus einer Mehrzahl von parallel zur von der Wasserströmungsrichtung bestimmten Längsrichtung angeordneten ersten Rechenelementen 31 gebildet. Der erste Rechen 3, der schräg in dem Strömungskanal 2 angeordnet ist, damit er eine gewisse Neigung längs der Längsrichtung aufweist, wird von zumindest einem Teil der Wasserströmung durchströmt und seine ersten Rechenelemente 31 verhindern den Durchgang der vom Wasser mitgeführten Fremdkörper, die eine maximale Abmessung besitzen, die grösser als der gegenseitige Abstand zwischen diesen ersten Rechenelementen 31 ist, wie z.B. Äste, Steine und feste Körper im Allgemeinen. Dieser erste Rechen 3 dient insbesondere dazu, die grösseren Körper auszuscheiden, und er besitzt eine Schutzfunktion gegenüber dem zweiten Rechen 4 und ist daher massiver als der zweite Rechen 4 aufgebaut. Die Fremdkörper, die von ihm zurückgehalten werden, gleiten und rollen entlang seiner geneigten Oberfläche und werden vom nicht entnommenen Wasserstrom weggebracht. Je grösser die Neigung dieses ersten Rechens 3 ist, desto einfacher werden diese Fremdkörper weggebracht. The first rake 3 is formed from a plurality of first computing elements 31 arranged parallel to the longitudinal direction determined by the water flow direction. The first rake 3, which is arranged obliquely in the flow channel 2 so that it has a certain inclination along the longitudinal direction, is flowed through by at least a part of the water flow and its first computing elements 31 prevent the passage of the entrained by the water foreign bodies, the maximum dimension have, which is greater than the mutual distance between these first computing elements 31, such as Branches, stones and solid bodies in general. This first rake 3 serves, in particular, to eliminate the larger bodies, and it has a protective function with respect to the second rake 4 and is therefore constructed more solidly than the second rake 4. The debris retained by it slides and rolls along its sloping surface and is carried away by the unremoved stream of water. The greater the inclination of this first rake 3, the easier these foreign bodies are taken away.

[0022] Der zweite Rechen 4 ist aus einer Mehrzahl von quer zur Wasserströmungsrichtung und dichter zueinander im Vergleich zu den ersten Rechenelementen 31 des ersten Rechens 3 angeordneten zweiten Rechenelementen 41 gebildet. Der zweite Rechen 4 wird von der Wasserströmung durchströmt, die den ersten Rechen 3 durchströmt hat, und seine zweiten Rechenelemente 41 verhindern den Durchgang der vom Wasser mitgeführten Fremdkörper, die eine Abmessung besitzen, die grösser als der gegenseitige Abstand zwischen diesen zweiten Rechenelementen ist. Dieser gegenseitige Abstand liegt abhängig von den Bedürfnissen in dem Wertbereich zwischen 0,5 mm und 2 mm. Ein bevorzugter Wert für diesen Abstand beträgt vorzugsweise 0,6 mm. The second rake 4 is formed of a plurality of transverse to the water flow direction and closer to each other in comparison to the first computing elements 31 of the first rake 3 arranged second computing elements 41. The second rake 4 flows through the flow of water through which the first rake 3 has flowed, and its second rake elements 41 prevent the passage of the foreign bodies entrained by the water, which have a dimension which is greater than the mutual distance between these second rake elements. This mutual distance depends on the needs in the value range between 0.5 mm and 2 mm. A preferred value for this distance is preferably 0.6 mm.

[0023] Der Fundament- und Abstützaufbau 1 weist auch einen unterhalb des zweiten Rechens 4 angeordneten Sammelkanal 5 auf, der im Hauptkörper 11 ausgebildet ist und in dem das Wasser fliesst, das den zweiten Rechen 4 durchströmt hat. Dieser Sammelkanal 5 weist zwei Wände 51, 52 unterschiedlicher Höhe und einen Boden 53 auf, auf dem das entnommene Wasser wegfliesst, um es zur vorgesehenen Nutzungsstelle, typischerweise einem Kraftwerk für die Erzeugung von elektrischer Energie, zu leiten. The foundation and support structure 1 also has a arranged below the second rake 4 collection channel 5, which is formed in the main body 11 and in which flows the water that has flowed through the second rake 4. This collecting channel 5 has two walls 51, 52 of different height and a bottom 53, on which the removed water flows away, in order to guide it to the intended point of use, typically a power plant for the generation of electrical energy.

[0024] Erfindungsgemäss ist der zweite Rechen 4 unterhalb des ersten Rechens 3 angeordnet, und sowohl das obere Ende 32 des ersten Rechens 3 als auch das obere Ende 42 des zweiten Rechens 4 sind im Bereich des Höhepunkts der höheren Wand 51 gelagert. Dies ist in Fig. 3 besonders gut ersichtlich. According to the invention, the second rake 4 is arranged below the first rake 3, and both the upper end 32 of the first rake 3 and the upper end 42 of the second rake 4 are mounted in the region of the climax of the higher wall 51. This is particularly evident in FIG.

[0025] Um in der erläuterten Weise die beiden oberen Enden 32, 42 der beiden Rechen 3, 4 zu lagern, ist zusätzlich ein Verbindungselement 6 vorgesehen, das z.B. in Fig. 2 ersichtlich ist. Das Verbindungselement 6 ist auf dem Fundament- und Abstützaufbau 1, insbesondere auf dem Höhepunkt der höheren Wand 51 des Sammelkanals 5, gelagert und sowohl mit dem oberen Ende 32 des ersten Rechens 3 als auch mit dem oberen Ende 42 des zweiten Rechens 4 verbunden, und zwar derart, dass die beiden oberen Enden 32, 42 der beiden Rechen 3, 4 annähernd die gleiche, vom Boden 53 des Sammelkanals 5 gerechnete Höhe aufweisen. In order to store in the manner explained, the two upper ends 32, 42 of the two rakes 3, 4, a connecting element 6 is additionally provided, which, for. in Fig. 2 it can be seen. The connecting element 6 is mounted on the foundation and support structure 1, in particular at the height of the higher wall 51 of the collecting channel 5, and connected to both the upper end 32 of the first rake 3 and the upper end 42 of the second rake 4, and Although such that the two upper ends 32, 42 of the two rakes 3, 4 have approximately the same, calculated from the bottom 53 of the collecting channel 5 height.

[0026] Das Verbindungselement 6 ist insbesondere zweckmässigerweise eine Platte, und die ersten Rechenelemente 31 sind aus ersten und die zweiten Rechenelemente 41 aus zweiten Stäben gebildet. The connecting element 6 is in particular expediently a plate, and the first computing elements 31 are formed from first and the second computing elements 41 from second bars.

[0027] Das obere Ende 32 des ersten Rechens 3 ist daher aus der Menge der verschiedenen oberen Enden der ersten Stäbe 31 gebildet. The upper end 32 of the first rake 3 is therefore formed from the set of different upper ends of the first bars 31.

[0028] Um die Platte 6 auf der Wand 51 zu lagern, kann zweckmässigerweise ein profiliertes Verankerungselement 7 vorgesehen sein, das auch aus Metall hergestellt wird und z.B. in Fig. 2 ersichtlich ist. Es wird bei der Herstellung des Hauptkörpers 11, der üblicherweise aus Beton ist, in diesem eingebettet und dann starr über Schrauben oder Schweissen mit der Platte 6 verbunden. Die Löcher dieses profilierten Verankerungsteiles 7, die in den Figuren ersichtlich sind, dienen nur dazu, die Luft aus dem Hauptkörper 11 austreten zu lassen, damit beim Erstarren des Betons sich keine Hohlräume unterhalb des profilierten Verankerungselements 7 bilden. In order to support the plate 6 on the wall 51, a profiled anchoring element 7 can be conveniently provided, which is also made of metal and, e.g. in Fig. 2 it can be seen. It is in the production of the main body 11, which is usually made of concrete, embedded in this and then rigidly connected by screws or welding with the plate 6. The holes of this profiled anchoring part 7, which can be seen in the figures, serve only to let the air escape from the main body 11, so that upon solidification of the concrete, no cavities form below the profiled anchoring element 7.

[0029] Da der erste Rechen 3 insbesondere dazu dient, die grösseren Fremdkörper abzuhalten, können dessen erste Rechenelemente 31 eventuell dadurch verstärkt werden, dass unter jedem von ihnen ein Verstärkungsprofil angeschweisst wird, wie in den Fig. 2 und 3 ersichtlich ist. Since the first rake 3 serves in particular to prevent the larger foreign bodies, its first computing elements 31 may possibly be reinforced by welding a reinforcing profile under each of them, as can be seen in FIGS. 2 and 3.

[0030] Die Platte 6 weist einen im Wesentlichen mittleren gekrümmten Bereich 61 auf, dessen Konkavität nach unten vom ersten Rechen 3 weg gerichtet ist. Auch die von ersten Stäben gebildeten Rechenelemente 31 des ersten Rechens 3 sind nicht vollkommen gerade und weisen ihrerseits an ihren oberen Enden 32 gekrümmte Abschnitte 34 auf. Die von ersten Stäben gebildeten Rechenelemente 31 sind mit diesen gekrümmten Abschnitten 34 an dem gekrümmten Bereich 61 der Platte 6 verbunden. The plate 6 has a substantially central curved portion 61, the concavity is directed downward from the first rake 3 away. The computing elements 31 of the first rake 3 formed by first bars are also not completely straight and in turn have curved sections 34 at their upper ends 32. The computing elements 31 formed by first bars are connected to these curved sections 34 at the curved area 61 of the plate 6.

[0031] Die Platte 6 weist insbesondere eine Mehrzahl von engen und länglichen Bohrungen 62 auf, die gut in den Fig. 2 und 5 ersichtlich sind. Diese Bohrungen 62 sind einander parallel und befinden sich in dem gekrümmten Bereich 61 der Platte 6. In jeder der Bohrungen 62 ist der gekrümmte Abschnitt 34 eines entsprechenden von einem ersten Stab gebildeten Rechenelements 31 eingesetzt und befestigt. Wie in den Figuren ersichtlich ist, ist die Krümmung der Platte 6 grösser als die Krümmung der gekrümmten Abschnitte 34, sodass das untere Ende 63 der Platte 6 sich unterhalb der von ersten Stäben gebildeten Rechenelemente 31 befindet. Das Einsetzen der gekrümmten Abschnitte 34 in den Bohrungen 62 erlaubt es, sowohl die Platte 6 fluchtrecht mit den von ersten Stäben gebildeten Rechenelementen 31 zu verbinden, wobei dadurch der Übergang der Wasserströmung von der Platte 6 zu dem ersten Rechen 3 fortschreitend wird, als auch, indem die gekrümmten Abschnitte 34 mehr oder weniger tief in den Bohrungen 62 versenkt werden, den Einlaufbogen für die durch den ersten Rechen 3 fallende Wasserströmung nach Bedürfnis einzustellen. The plate 6 has in particular a plurality of narrow and elongated holes 62, which are well visible in Figs. 2 and 5. These holes 62 are parallel to each other and located in the curved portion 61 of the plate 6. In each of the holes 62, the curved portion 34 of a corresponding computing element 31 formed by a first rod is inserted and fixed. As can be seen in the figures, the curvature of the plate 6 is greater than the curvature of the curved sections 34, so that the lower end 63 of the plate 6 is located below the computing elements 31 formed by first bars. The insertion of the curved sections 34 in the bores 62 allows both the plate 6 to be aligned with the computing elements 31 formed by first bars, thereby progressing the transition of the water flow from the plate 6 to the first rake 3, as well as by sinking the curved sections 34 more or less deeply into the bores 62, to adjust the inlet bend for the water flow falling through the first rake 3 as required.

[0032] Mit diesem unteren Ende 63 der Platte 6 ist starr das obere Ende 42 des zweiten Rechens 4 verbunden. Der zweite Rechen 4 ist zweckmässigerweise ein Rechen, der den in der Einleitung bezeichneten Coandà-Effekt nutzt. Er ist also auf der Seite, die zum ersten Rechen 3 hin gerichtet ist, konkav, und die Anordnung der von zweiten Stäben gebildeten Rechenelemente 41 kann derart dicht sein, dass der gegenseitige Abstand zwischen den von zweiten Stäben gebildeten Rechenelementen 41 auch nur 0,5 mm betragen kann, aber im Allgemeinen abhängig von dem Abscheidungsgrad dieses zweiten Rechens 4 zwischen 0,5 mm und 2 mm liegt und vorzugsweise 0,6 mm beträgt. With this lower end 63 of the plate 6, the upper end 42 of the second rake 4 is rigidly connected. The second rake 4 is expediently a rake which uses the Coandà effect described in the introduction. It is therefore concave on the side directed towards the first rake 3, and the arrangement of the computing elements 41 formed by second bars may be so dense that the mutual distance between the computing elements 41 formed by second bars is only 0.5 mm, but is generally between 0.5 mm and 2 mm depending on the degree of deposition of this second rake 4, and is preferably 0.6 mm.

[0033] Bezüglich schliesslich der unteren Enden 33, 43 der beiden Rechen 3, 4 sind diese 33, 43 im Bereich des Höhepunktes der niedrigeren Wand 52 des Sammelkanals 5 gelagert. Die Lagerung dieser beiden Enden 33, 43 kann z.B., wie insbesondere in den Fig. 2 , 6 und 7 gezeigt ist, durch übliche Abstütz- und Tragelemente erfolgen, wie den Querträger 8, die Stütze 9 und das zweckmässigerweise profilierte Tragelement 10, das an der Wand 52 des Sammelkanals 5 befestigt ist. Finally, with reference to the lower ends 33, 43 of the two rakes 3, 4, these 33, 43 are mounted in the region of the peak of the lower wall 52 of the collecting channel 5. The storage of these two ends 33, 43 can, for example, as shown in particular in Figs. 2, 6 and 7, carried by conventional support and support elements, such as the cross member 8, the support 9 and the conveniently profiled support member 10, the the wall 52 of the collecting channel 5 is fixed.

[0034] Der Betrieb der erfindungsgemässen Wasserfassung ist sehr einfach und erfolgt, wie nachfolgend beschrieben wird. The operation of the inventive water intake is very simple and takes place, as will be described below.

[0035] Ein Teil der Wasserströmung, die im Strömungskanal 2 fliesst, fällt durch den ersten Rechen 3 und den zweiten Rechen 4 hindurch in den darunterliegenden Sammelkanal 5 und fliesst dann von dort zu der dafür vorgesehenen Nutzungsstelle. Die vom Wasser mitgeführten Fremdkörper werden von den beiden Rechen 3, 4 zurückgehalten, und zwar jene mit grösserer Abmessung von dem ersten Rechen 3 und jene mit kleinerer Abmessung von dem zweiten Rechen 4. Die verbleibende Wasserströmung, die nicht entnommen wird, ist, dank der Neigung der beiden Rechen 3, 4, in der Lage, diese Fremdkörper wegzubringen, wobei die Fremdkörper, die von dem zweiten Rechen 4 zurückgehalten werden, insbesondere durch die sich zwischen den beiden Rechen 3, 4 im Bereich von deren unteren Enden 33, 43 befindlichen Abflussöffnung hindurch weggebracht werden. Diese Abflussöffnung ist zwischen den beiden Stützen 9 angeordnet, welche mit ihrer Höhe dazu beitragen, zusammen mit der Höhe des profilierten Tragelements 10, auch die Höhe dieser Abflussöffnung zu bestimmen. A portion of the water flow flowing in the flow channel 2, falls through the first rake 3 and the second rake 4 into the underlying collecting channel 5 and then flows from there to the designated use point. The entrained by the water foreign bodies are retained by the two rakes 3, 4, namely those with a larger dimension of the first rake 3 and those with a smaller dimension of the second rake 4. The remaining water flow, which is not removed, is thanks to the Inclination of the two rakes 3, 4, able to bring away these foreign bodies, wherein the foreign bodies, which are retained by the second rake 4, in particular by the located between the two rakes 3, 4 in the region of the lower ends 33, 43 Be carried away drainage hole. This discharge opening is arranged between the two supports 9, which contribute with their height, together with the height of the profiled support member 10, to determine the height of this drain opening.

[0036] Die nach oben, d.h. in Richtung zu dem ersten Rechen 3 hin gerichtete Konkavität, die von dem zweiten Rechen 4 aufgewiesen wird, macht es möglich, dass infolge des Coandà-Effekts das Wasser beim Durchströmen des zweiten Rechens 4 entlang der Oberfläche der zweiten Stäbe 41 des zweiten Rechens 4 fliesst, und das erhöht den Durchfluss des Wassers, das entnommen wird. Eine Erhöhung des Durchflusses des Wassers, das entnommen wird, wird auch durch das Vorhandensein der gekrümmten Abschnitte 34 erreicht, die dazu beitragen, die Wasserströmung dicht zu halten. The upwards, i. towards the first rake 3 directed concavity, which is exhibited by the second rake 4, makes it possible that due to the Coandà effect, the water flows through the flow of the second rake 4 along the surface of the second rod 41 of the second rake 4 , and that increases the flow of water that is being extracted. An increase in the flow of water that is removed is also achieved by the presence of the curved portions 34, which help keep the water flow tight.

[0037] Die Tatsache, dass die von zweiten Stäben gebildeten Rechenelemente 41 quer gegenüber der Wasserströmung liegen und dass diese Konkavität vorhanden ist, verringert ferner die Möglichkeit, dass die Fremdkörper zwischen den von zweiten Stäben gebildeten Rechenelementen 41 eingeklemmt werden und den zweiten Rechen 4 versetzen, da sie keinen genügenden Halt finden und dazu neigen, unter der Wirkung des Wasser wegzurollen. The fact that the computing elements 41 formed by second bars are transverse to the flow of water and that this concavity is present also reduces the possibility that the foreign objects will be trapped between the computing elements 41 formed by second bars and offset the second rake 4 because they do not find sufficient support and tend to roll away under the action of the water.

Claims

A water intake for removing and directing at least a portion of a water flow flowing longitudinally therein, comprising: a foundation and support structure (1) having on its upper surface a flow channel (2) in which the water flow flows, a first rake (3), which is formed from a plurality of first computing elements (31) arranged parallel to the longitudinal direction of the water flow direction and is arranged obliquely in the flow channel (2) and through which at least part of the water flow flows first computing elements (31) prevent the passage of the foreign bodies entrained by the water, which have a dimension which is greater than the mutual distance between these first computing elements, a second rake (4), which is formed of a plurality of second computing elements (41) arranged transversely to the water flow direction and closer to one another compared to the first computing elements (31) of the first rake (3) and through which the water flow passes, which flows through the wherein the second computing elements (41) prevent the passage of the foreign bodies entrained by the water, which have a dimension that is greater than the mutual distance between these second computing elements, wherein the foundation and support structure (1) also has a collecting channel (5) arranged below the second rake (4), which has walls (51, 52) of different heights and into which the water flows that surrounds the second rake (4). characterized in that the second rake (4) is disposed below the first rake (3) and that both the upper end (32) of the first rake (3) and the upper end (42) of the second rake (4 ) is mounted in the region of the height of the higher wall (51).

2. Water intake according to claim 1, characterized in that for supporting the two upper ends (32, 42) of the two rake (3, 4) in addition a connecting element (6) is provided on the foundation and support structure (1) in Is mounted portion of the height of the higher wall (51) of the collecting channel (5), and that the connecting element (6) both with the upper end (32) of the first rake (3) and with the upper end (42) of the second rake (4) is connected such that the two upper ends (32, 42) of the two rakes (3, 4) have approximately the same, from the bottom (53) of the collecting channel (5) calculated height.

3. Water intake according to claim 2, characterized in that the connecting element (6) is a plate and that the first computing elements (31) from first bars and the second computing elements (41) are formed from second bars.

4. A water intake according to claim 3, characterized in that the plate (6) has an approximately central, curved portion (61) whose concavity is directed downward from the first rake (3), and that the computing elements formed by first bars ( 31) of the first rake (3) in turn at their upper ends (32) have curved portions (34), with which (34) the computing elements (31) of the first rake (3) at the curved portion (61) of the plate (6 ) are connected.

5. A water intake according to claim 4, characterized in that the plate (6) has a plurality of elongated, parallel and in the curved portion (61) of the plate located bores (62), wherein in each of them (62) of the curved portion (34) of a corresponding one of a first rod computing element (31) is inserted and fixed, and that the curvature of the plate (6) is greater than the curvature of the curved portions (34).

6. Water intake according to claim 5, characterized in that the flow direction seen in the lower end (63) of the plate (6) is rigidly connected to the upper end (42) of the second rake (4).

7. Water intake according to claim 6, characterized in that the lower end (33) of the first rake (3) and the lower end (43) of the second rake (4) in the region of the high point of the lower wall (52) of the collecting channel (5 ) are stored.

8. Water intake according to one of the preceding claims from 3 to 7, characterized in that the second rake (4) on the side facing the first rake (3) is concave, and that the mutual distance between the second Bars formed computing elements (41) of the second rake (4) is between 0.5 mm and 2 mm and preferably 0.6 mm.