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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur mechanischen Reinigung von Schmutz-Wasser und zur Zurückhaltung von Fischen, mit den in dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmalen.
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Aus dem Stand der Technik – beispielsweise für Buchten-Wasserkraftwerke – ist es bekannt, senkrecht ausgerichtete Rechen mit horizontal verlaufenden Rechenstäben zur mechanischen Reinigung von Schmutzwasser einzusetzen.
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Zur Reinigung dieses bekannten Rechens wird in der Regel ein Abstreif-Kamm verwendet, welcher mittels eines kranartigen, auf Schienen hin- und herfahrbaren Armes entlang der horizontal ausgerichteten Rechenstäbe hin- und herbewegt wird.
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Dieser bekannte senkrechte Rechen mit horizontal verlaufenden Rechenstäben, welche von einem an einem kranartigen, verfahrbaren Arm vorgesehenen Abstreif-Kamm reinigbar ist, ist in vielerlei Hinsicht nachteilig:
Zum Einen ist der Aufbau des kranartigen Armes zur Aufnahme des Abstreif-Kammes sehr sperrig und raumfordernd.
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Zum Anderen ist bei diesem bekannten Rechen stets das Vorsehen eines kostenintensiv zu errichtenden und zu unterhaltenden, sowie störungsanfälligen Schienensystems zum seitlichen Hin- und Herfahren des kranartigen Armes für den Abstreif-Kamm erforderlich.
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Immanent verbunden mit diesem Schienensystem ist eine ausgeprägte Unfallgefahr durch Hängenbleiben an oder Ausrutschen auf der Schiene oder durch Einquetschen.
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Nachteilig ist bei dieser bekannten Vorrichtung ferner, dass die Schwenk-Betätigung des Armes für den Abstreif-Kamm und/oder das Verfahren des Armes auf dem Schienensystem häufig mit einer störenden Geräuschentwicklung verbunden ist.
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In der
DE 10 2010 034 572 A1 wird eine Wasserkraftwerksrechenanordnung beschrieben, bei welcher die an einem einzigen Abstreifer vorgesehenen, zahnartigen Zinken von der Vorderseite eines horizontalen Rechens her in diesen reinigend eingreifen. Aufgrund des beschränkten Aktionsradius der pro Abstreifer aneinander gekoppelten beiden Hydraulik-Zylinder gestattet diese Rechenreinigungsvorrichtung lediglich die Reinigung eines Rechens mit sehr kurzer Länge. Der einzige Abstreifer ist dort ferner nur mittels eines einerseits von dem Abstreifer vorgesehenen, zweiten mehrstufigen Hydraulik-Zylinders und eines andererseits von dem Abstreifer vorgesehenen, vierten mehrstufigen Hydraulik-Zylinders selbst über die besonders kurze Länge des dortigen Rechens reversibel hin und her zu fahren. Diese mehrstufigen Hydraulikzylinder sind grundsätzlich besonders störungsanfällig, kostenintensiv und wartungsintensiv und erfordern darüber hinaus den Einsatz einer ebenfalls besonders aufwändigen, störungsanfälligen und kostenintensiven Steuerungstechnik. Außerdem können dort die gegebenenfalls sehr lange ausgebildeten Kolbenstangen des zweiten Hydraulikzylinders und des vierten Hydraulikzylinders – wegen der Strömung des vorbeifließenden Wassers – schwingen oder gar durchbiegen, wodurch ihre Funktionsfähigkeit unter Umständen erheblich eingeschränkt oder gar aufgehoben wird.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher in der Bereitstellung einer Vorrichtung zur mechanischen Reinigung von Schmutzwasser und zur Zurückhaltung von Fischen, welche nicht mehr den Einsatz eines oder mehrerer mehrstufiger Hydraulik-Zylinder zur Reinigung des Rechens erfordert, sondern lediglich einen einstufigen Pneumatik- oder Hydraulik-Zylinder zur Reinigung sogar von besonders langen Rechen mit einer Länge selbst bis zu 8 m benötigt, welche – unter anderem aufgrund des Einsatzes eines einstufigen Hydraulik- oder Pneumatik-Zylinders – über eine besonders ausgeprägte Betriebssicherheit verfügt, deren Herstellungs- und Montagekosten sehr gering sind, deren Wartungsaufwand besonders niedrig ist, welche den Einsatz einer besonders einfachen und daher kostengünstigen und betriebssicheren Steuerungstechnik gestattet, welche über einen besonders kurzen und kompakten Antrieb der Rechenreinigungsvorrichtung verfügt und deshalb gegenüber den Einwirkungen des vorbeiströmenden Wassers besonders stabil ist und das Problem des Schwingens oder Durchbiegens von Kolbenstangen der Rechenreinigungsvorrichtung nicht kennt, welche – trotz hervorragender Reinigbarkeit – eine sehr gering ausgeprägte Raumforderung aufweist und das Vorsehen eines kostenintensiv zu errichtenden und zu unterhaltenden, störungsanfälligen und eine hohe Unfallgefahr begründenden landseitigen Schienensystems zum seitlichen Hin- und Herfahren eines kranartigen Armes für einen Abstreif-Kamm nicht mehr erfordert und dessen Betrieb sehr leise ist und keine störenden Geräusche emittiert.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung durch die in dem Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
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Besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele sind Gegenstand der Unteransprüche. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung (1) von schräg oben, wobei ein oder mehrere – hier drei – Kämme (6; 31, 32, 33) aus Reinigungszinken (7) die Oberseite (9), beziehungsweise die Vorderseite (10) eines horizontal ausgerichteten Rechens (3) teilweise überragen und wobei diese in stromabseitige Richtung verfahren sind;
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2 eine schematische Draufsicht auf die Vorderseite (10) einer erfindungsgemäßen Vorrichtung (1) gemäß 1 mit einem oder mit mehreren – hier drei – Kämmen (6; 31, 32, 33), welche in stromabseitige Richtung verfahren sind;
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3 eine schematische Ansicht von unten auf die Rückseite einer erfindungsgemäßen Vorrichtung (1) gemäß den 1 und 2 mit einem oder mit mehreren – hier drei – Kämmen (6; 31, 32, 33), welche in stromabseitige Richtung verfahren sind;
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4 einen schematischen Längs-Schnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung (1) gemäß den 1 bis 3, bei welcher ein Schieberahmen (22) innerhalb des die erfindungsgemäße Vorrichtung (1) seitlich umfassenden Montage-Rahmens (39) in stromabseitiger Richtung verfahren ist;
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5 eine schematische Seitenansicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung (1) gemäß den 1 bis 4, bei welcher der Schieberahmen (22) innerhalb des die erfindungsgemäße Vorrichtung (1) seitlich umfassenden Montage-Rahmens (39) stromabseitig verfahren ist, wobei ein Längs-Rahmenteil des Montage-Rahmens (39) ersichtlich ist;
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6 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung (1) entlang der Linie A-A in 5;
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7 eine Vergrößerung des in 4 angegebenen Ausschnittes C;
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8 eine schematische, perspektivische Ansicht eines Schieberahmens (22), welcher drei Paare von zueinander gegenüberliegenden, seitlichen Stützelementen (36) mittelbar oder unmittelbar trägt, wobei zwischen den beiden freien Enden eines zueinander gegenüberliegenden Paares von Stützelementen (36) jeweils ein Halter (25) vorgesehen ist, der – in Richtung der vorderseitigen (10) Oberseite (9) des Rechens (3) weisend – jeweils einen Kamm (6; 31, 32, 33) aus Reinigungszinken (7) trägt;
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9 eine schematische Draufsicht auf den in 8 dargestellten Schieberahmen (22) mit einem oder mit mehreren – hier drei – Kämmen (6; 31, 32, 33);
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10 eine schematische Vorderansicht eines Schieberahmens (22) gemäß den 8 und 9 mit zwei beidseitigen Längsträgern (48) und mit einem – hier sichtbaren – diese zueinander gegenüberliegenden Längsträger (48) miteinander verbindenden Querträger (23), wobei in den beiden seitlichen Randbereichen (28) des Schieberahmens (22) jeweils ein Stützelement (36) für einen Halter (25) vorgesehen ist und wobei – in Richtung des Rechens (3) weisend – ein Kamm (6; 31, 32, 33) aus Reinigungszinken (7) an dem Halter (25) angebracht ist;
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11 eine schematische, teilweise geschnittene Seitenansicht eines Stützelementes (36), welches einerseits an einem Querträger (23) eines Schieberahmens (22) – unter Verwendung von Montageplatten – mittelbar angebracht ist und welches andererseits – zwischen den freien Enden von zwei zueinander gegenüberliegenden Stützelementen (36) – einen Halter (25) trägt, an dessen in Richtung der Vorderseite (10) des Rechens (3) weisender Unterseite ein Kamm (6; 31, 32, 33) aus Reinigungszinken (7) mittelbar oder unmittelbar angebracht ist;
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12 eine schematische Seitenansicht eines isolierten Stützelementes (36) gemäß 11;
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13 eine schematische, ausschnittsweise Vergrößerung der Seitenansicht eines zwischen die Rechenstäbe (4) eines Rechens (3) teilweise und abschnittsweise einwirkenden, betriebsbereiten Reinigungszinkens (7) mit stromaufseitiger Flanke (30) und stromabseitiger Flanke (29);
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14 eine schematische, perspektivische Ansicht auf einen Schieberahmen (22) mit zwei beidseitigen, zueinander parallel ausgerichteten Längs-Trägern (48) und einem oder mehreren – hier drei – Quer-Trägern (23), die rechtwinkelig zu der Längsachse (11) des Rechens (3) ausgerichtet sind und sich zwischen den beiden gegenüberliegenden Längs-Trägern (48) erstrecken;
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15 eine schematische Seitenansicht eines Schieberahmens (22), welcher ein oder mehrere – hier drei – Stützelemente (36) trägt, von denen zwei [für den mittigen Kamm (32) und für den stromabseitigen Kamm (33) entsprechend einem Buchstaben C ausgebildet sind und eines [für den stromaufseitigen Kamm (32)] entsprechend einem um seine Hochachse gespiegelten Buchstaben C ausgebildet ist;
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16 einen schematischen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung (1), bei welcher der oder die vorderseitigen Kämme (6; 31, 32, 33) aus Reinigungszinken (7) mittels eines rückseitigen Schieberahmens (22) – innerhalb eines die Vorrichtung (1) seitlich umfassenden Montage-Rahmens (39) – in eine stromaufseitige Anschlagposition verfahren sind, um die nachfolgende Erfassung von Ablagerungen (13) auf der Oberseite (9) des Rechens (3) durch die Kämme (6; 31, 32, 33) zu ermöglichen, wobei der spaltweise (21) Verschluss (15) des Oberwassers (16) noch geschlossen ist;
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17 einen schematischen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung (1), bei welcher der oder die vorderseitigen Kämme (6; 31, 32, 33) aus Reinigungszinken (7) mittels eines rückseitigen Schieberahmens (22) – innerhalb eines die Vorrichtung (1) seitlich umfassenden Montage-Rahmens (39) – in eine stromabseitige Anschlagposition verfahren sind, um die vorher von den Kämmen (6; 31, 32, 33) erfassten Ablagerungen (13) in Fließrichtung des Oberwassers (16) zu schieben, wobei der spaltweise (21) Verschluss (15) des Oberwassers (16) noch geschlossen ist;
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18 einen schematischen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung (1), bei welcher der oder die vorderseitigen Kämme (6; 31, 32, 33) aus Reinigungszinken (7) mittels eines rückseitigen Schieberahmens (22) in eine stromabseitige Anschlagposition verfahren sind, wobei der Verschluss (15) des Oberwassers (16) – zum Abtransport der zuvor von dem oder den Kämmen (6; 31, 32, 33) zusammengeschobenen Ablagerungen (13) – temporär unter Ausbildung eines Spaltes (21) geöffnet und von dem dann durch den Spalt (21) abfließenden Oberwasser (16) – unter Mitnahme der vorher zusammengeschobenen Ablagerungen (13) – unterspült wird;
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19 einen schematischen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung (1), bei welcher der oder die vorderseitigen (10) Kämme (6; 31, 32, 33) aus Reinigungszinken (7) mittels eines rückseitigen (45) Schieberahmens (22) anschließend wieder – innerhalb eines die Vorrichtung (1) seitlich umfassenden Montage-Rahmens (39) – in die stromaufseitige Anschlagposition gefahren werden, wobei gegebenenfalls auf der vorderseitigen (10) Oberseite (9) des Rechens (3) befindliche Ablagerungen (13) – unter Beibehaltung ihrer Position – von dem oder den Kämmen (6; 31, 32, 33) unterfahren werden und wobei der Spalt (21) des Verschlusses (15) des Oberwassers (16) dann wieder geschlossen ist;
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20 einen schematischen, ausschnittsweisen Querschnitt auf Höhe der vorderseitigen (10) Oberseite (9) des Rechens (3), wobei die beiden seitlichen Ränder (42) jedes Rechenstabes (4) spitzwinkelig ausgebildet sind und mit der vorderseitigen (10) Oberseite (9) des Rechens (3) einen Winkel γ einschließen;
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21 einen schematischen Längsschnitt durch ein zwischen einem höherliegenden Oberwasser (16) einerseits und einem tieferliegenden Unterwasser (17) andererseits geschaltetes Schachtkraftwerk (20), in welches die erfindungsgemäße Vorrichtung (1) in horizontaler Ausrichtung stromaufseitig vor einer Turbine (18) eingebaut ist, wobei der Spalt (21) des Verschlusses (15) des Oberwassers (16) geschlossen ist und Hochwasser (19) die Oberkante des Verschlusses (15) des Oberwassers (16) überströmt;
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22 einen schematischen Längsschnitt durch ein zwischen einem höherliegenden Oberwasser (16) einerseits und einem tieferliegenden Unterwasser (17) andererseits geschaltetes Schachtkraftwerk (20), in welches die erfindungsgemäße Vorrichtung (1) in horizontaler Ausrichtung stromaufseitig vor einer Turbine (18) eingebaut ist, wobei der Spalt (21) des Verschlusses (15) des Oberwassers (16) zu Rechenreinigungszwecken – wie bereits in 18 dargestellt – spaltweise angehoben ist und dann das Ablagerungen (13) mitreißende Oberwasser (16) die Unterkante des spaltweise (21) angehobenen Verschlusses (15) des Oberwassers (16) durch den Spalt (21) unterspült, um anschließend direkt in das Unterwasser (17) zu gelangen.
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Die vorliegende Erfindung betrifft also eine Vorrichtung (1) zur mechanischen Reinigung von Schmutz-Wasser (2) und zur Zurückhaltung von Fischen, welche beispielsweise in 1 im Überblick dargestellt ist.
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In der Regel umfasst diese erfindungsgemäße Vorrichtung (1) einen Rechen (3) mit parallel zueinander ausgerichteten und voneinander spaltweise beabstandeten Rechenstäben (4) (siehe beispielsweise 2).
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In besonders bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung (1) können auf die Oberseite (9) des Rechens (3) und zwischen den Rechenstäben (4) ein oder mehrere Kämme (6; 31, 32, 33) aus Reinigungszinken (7) – von der Vorderseite (10) des Rechens (3) her – wirken (siehe beispielsweise 1).
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Vorzugsweise können diese Kämme (6; 31, 32, 33) – mit ihren gegebenenfalls vorgesehenen Haltern (25) – in Bezug auf die Oberseite (9) des Rechens (3) eine unveränderbare vorderseitige (10) Erhabenheit (26) besitzen (siehe insbesondere 13).
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Diese Erhabenheit (26) kann beispielsweise in dem Bereich von 0,5 cm bis 35,0 cm, vorzugsweise in dem Bereich von 1,0 cm bis 30,0 cm, insbesondere in dem Bereich von 1,5 cm bis 25,0 cm, liegen.
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Im Allgemeinen können die – in die Richtung des Schmutzwasser-Zustromes (8) oder in die Fließrichtung (8) des Oberwassers (16) oder in die Richtung eines offenen Endes (47) des Rechens (3) weisenden – stromaufseitigen Flanken (30) der Reinigungszinken (7) einerseits mit der Oberseite (9) des Rechens (3) andererseits – zur Ermöglichung des Unterfahrens von Ablagerungen (13) auf der Oberseite (9) oder auf der Vorderseite (10) des Rechens (3) bei gleichzeitiger Beibehaltung der Position dieser unterfahrenen Ablagerungen (13) auf der Oberseite (9) des Rechens (3) – einen Winkel α einschließen (siehe insbesondere 13).
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Dieser Winkel α kann beispielsweise in dem Bereich von 130° bis 175°, vorzugsweise in dem Bereich von 130° bis 170°, insbesondere in dem Bereich von 140° bis 165°, liegen.
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In der Regel können die – in entgegengesetzt zur Richtung des Schmutzwasser-Zustromes (8) oder entgegengesetzt zur Fließrichtung (8) des Oberwassers (16) oder entgegengesetzt zur Richtung des einen offenen Endes (47) des Rechens (3) weisenden – stromabseitigen Flanken (29) der Reinigungszinken (7) einerseits mit der Oberseite (9) des Rechens (3) andererseits – zur Ermöglichung einer anschließenden hakenartigen Mitnahme von Ablagerungen (13) auf der Oberseite (9) des Rechens (3) in Fließrichtung des Oberwassers (16) – einen Winkel β einschließen (siehe insbesondere 13).
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Dieser Winkel β kann beispielsweise in dem Bereich von 50° bis 110°, vorzugsweise in dem Bereich von 75° bis 115°, insbesondere in dem Bereich von 80° bis 100°, liegen.
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Im Allgemeinen können der eine oder die mehreren Kämme (6; 31, 32, 33) aus Reinigungszinken (7) entlang der Längsachse (11) des Rechens (3) – in dem Bereich der Vorderseite (10) des Rechens (3) und vollständig oder abschnittsweise von der Vorderseite (10) des Rechens (3) her in die Zwischenräume zwischen den Rechenstäben (4) einwirkend – reversibel hin- und her fahrbar sein (siehe insbesondere die 4 und 5 sowie 16 bis 19).
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Vorzugsweise kann dann die gesamte Länge (52) des Rechens (3) von einem oder von mehreren Kämmen (6; 31, 32, 33) reinigend überstreichbar sein (siehe beispielsweise 2).
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In diesem Falle kann dann eine Förderbewegung der Ablagerungen (13) auf der vorderseitigen (10) Oberseite (9) des Rechens (3) in Richtung der Strömung des Oberwassers (16) oder des Schmutzwassers (2) oder in Richtung des anderen, gegenüberliegenden und stromabseitigen offenen Endes (47) des Rechens (3) erfolgen (siehe insbesondere 17).
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In besonders bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung (1) kann der Winkel α – zur Verbesserung des Ablagerung-Mitnahme-Effektes – stets größer als der Winkel β sein.
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Bei einer seitlichen Betrachtung können die unterhalb des Niveaus der Oberseite (9) des Rechens (3) – im Betriebszustand befindliche – Abschnitte (27) der stromabseitigen Flanken (29) jedes Reinigungszinkens (7) einerseits und die Oberseite (9) des Rechens (3) andererseits einen Winkel δ einschließen (siehe insbesondere 13).
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Dieser Winkel δ kann beispielsweise in dem Bereich von 10° bis 80°, vorzugsweise in dem Bereich von 15° bis 70°, insbesondere in dem Bereich von 20° bis 60°, liegen.
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Die Ausbildung des Winkels δ kann ein besonders effektives Herausdrücken von zwischen den Rechenstäben (4) eingeklemmten, steinartigen Ablagerungen (13) in Richtung der Vorderseite (10) des Rechens (3) – sogar während des stromabseitigen Verfahrens des jeweiligen Kammes (6; 31, 32, 33) – ermöglichen.
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In besonders bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung (1) kann in dem Bereich der Abfluss-Seite (5) oder der Rückseite (45) des Rechens (3) ein entlang der Längsachse (11) des Rechens (3) reversibel hin- und her -fahrbarer Schieberahmen (22) vorgesehen sein (siehe insbesondere 6, 8, 9, 10, 14 und 15).
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In der Regel können an diesem Schieberahmen (22) der oder die Kämme (6; 31, 32, 33) unmittelbar oder mittelbar – in ihrer Position und Ausrichtung feststehend – angebracht sein (siehe insbesondere 8).
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Vorzugsweise kann dieser Schieberahmen (22) entlang der Längsachse (11) des Rechens (3) mittels eines oder mehrerer Antriebe hydraulischer (24), pneumatischer oder elektromotorischer Art oder mittels eines Spindelantriebes, eines Zahnradantriebes, eines Kettenantriebes oder eines Seilzuges reversibel hin- und herschiebbar sein (siehe insbesondere 3 bis 6 und 10 sowie 16 bis 19).
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Im Allgemeinen kann sich der Antrieb (24) an einem – in der Draufsicht – die gesamte Vorrichtung (1) seitlich umfassenden Montage-Rahmen (39) mittelbar oder unmittelbar abstützen (siehe insbesondere 3).
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In der Regel kann die Länge (34) des Rechens (3), auf welcher der oder die Kämme (6, 31, 32, 33) aus Reinigungszinken (7) verteilt sind – zur Ermöglichung des vorherigen Unterfahrens und des anschließenden Ergreifens von Ablagerungen (13) auf dem Rechen (3) – zumindest etwas kürzer oder länger als oder gleichlang wie die Fahrstrecke (35) des Schieberahmens (22) sein (siehe insbesondere 16).
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In besonders bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung (1) können pro Kamm (6; 31, 32, 33) an einem oder an zwei einander gegenüberliegenden, seitlichen Randbereichen (28) des Schieberahmens (22) jeweils ein oder mehrere ein- oder mehrteilige Stützelemente (36) mittelbar oder unmittelbar vorgesehen sein (siehe insbesondere 6, 8 bis 12 und 15 bis 19).
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In der Regel können diese Stützelemente (36) den Schieberahmen (22) und die Oberseite (9) des Rechens (3) in Richtung der Vorderseite (10) des Rechens (3) – und gegebenenfalls in Richtung des Zulaufes (8) des Schmutzwassers (2) – überragen (siehe insbesondere 4, 6, 8 und 10 bis 12 sowie 15 bis 19).
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Vorzugsweise können zwischen den aufragenden, freien Enden von zwei zueinander gegenüberliegenden Stützelementen (36) jeweils ein Kamm (6; 31, 32, 33) aus Reinigungszinken (7) und/oder ein Halter (25) für einen solchen Kamm (6; 31, 32, 33) vorgesehen sein (siehe insbesondere 8 bis 10).
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In besonders bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung (1) können die Stützelemente (36) für die Halter (25) und/oder für die Kämme (6; 31, 32, 33) aus Reinigungszinken (7) – in einer Seitenansicht – die Form eines Buchstabens C, I, J, L, S, T, V oder Z aufweisen (siehe beispielsweise 11 und 12).
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Alternativ hierzu können die Stützelemente (36) die Form eines auf dem Kopfe stehenden Buchstabens C, I, J, L, S, T, V oder Z aufweisen.
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Als Alternative hierzu können die Stützelemente (36) die Form eines um seine vertikal ausgerichtete Hochachse gespiegelten Buchstabens C, I, J, L, S, T, V oder Z aufweisen.
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In der Regel können die Stützelemente (36) eines Schieberahmens (22) gleich oder voneinander verschieden ausgerichtet und/oder geformt sein.
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In besonders bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung (1) kann pro Kamm (6; 31, 32, 33) jeweils ein Halter (25) vorgesehen sein, der in der Form eines Stabes, einer Leiste, einer Platte oder eines Rohres ausgebildet sein kann (siehe beispielsweise 1, 2, 4, 6, 8, 10, 11, 13 und 16 bis 19).
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Dieser Halter (25) kann sich beispielsweise zwischen den durch den Rechen (3) in Richtung der Vorderseite (10) des Rechens (3) aufragenden, freien Enden von zwei zueinander gegenüberliegenden – jeweils in einem seitlichen Randbereich (28) des Schieberahmens (22) mittelbar oder unmittelbar angebrachten – Stützelementen (36) erstrecken (siehe beispielsweise 8).
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Vorzugsweise kann an der der Vorderseite (10) des Rechens (3) zugewandten Seite des Halters (25) und/oder an der stromaufseitigen Seite und/oder an der stromabseitigen Seite des Halters (25) jeweils der Rücken eines Kammes (6; 31, 32, 33) aus Reinigungszinken (7) mittelbar oder unmittelbar vorgesehen sein (siehe beispielsweise 10).
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Im Allgemeinen können die stromaufseitige Seitenfläche (37) und die stromabseitige Seitenfläche (38) des Halters (25) – in Bezug auf ihre jeweilige Neigung – jeweils stufenlose, glatte Verlängerungen der Winkel-α-Neigung und der Winkel-β-Neigung der Flanken (29, 30) der Reinigungszinken (7) darstellen (siehe insbesondere 13).
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In besonders bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung (1) kann der Schieberahmen (22) beidseitig jeweils einen parallel zu der Längsachse (11) des Rechens (3) ausgerichteten Längs-Träger (48) umfassen (siehe insbesondere 6 und 8 bis 11 sowie 14 bis 19).
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In der Regel können sich zwischen diesen Längs-Trägern (48) – entsprechend der Anzahl von an dem Schieberahmen (22) anbringbaren Kämmen (6; 31, 32, 33) – ein oder mehrere Querträger (23) erstrecken (siehe insbesondere 3, 4, 6, 8, 10, 11, 14 und 16 bis 19).
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Im Allgemeinen können die Stützelemente (36) für die Halter (25) und/oder für die Kämme (6; 31, 32, 33) unmittelbar oder mittelbar – in den seitlichen Randbereichen (28) des Schieberahmens (22) – an diesen Querträgern (23) reversibel oder irreversibel anbringbar sein (siehe insbesondere 4, 6, 8, 10, 11 und 14 bis 19).
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In besonders bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung (1) können zwischen den Rechenstäben (4) eines Rechens (3) eine oder mehrere Querstreben (49) – zur sicheren Einhaltung der Soll-Abstände (44) der Rechenstäbe (4) voneinander während des Betriebes und zur Gewährleistung einer hohen System-Stabilität – vorgesehen sein (siehe insbesondere 4, 13 und 16 bis 19).
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Vorzugsweise können die Längsachsen dieser Querstreben (49) – in einer Draufsicht – rechtwinklig zu der Längsachse (11) des Rechens (3) ausgerichtet sein.
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Im Allgemeinen können die Stützelemente (36) für den Halter (25) und/oder für die Kämme (6; 31, 32, 33) in einer Draufsicht ungehindert von diesen Rechen-Querstreben (49) außenseitig von den seitlich außenliegenden Rechenstäben (4) des Rechens (3), welche mit dem oder den Querstreben (49) in Verbindung stehen, parallel zu der Längsachse (11) des Rechens (3) reversibel hin- und herfahrbar sein.
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In besonders bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung (1) kann diese eine mechanische oder elektronische Steuerungsvorrichtung umfassen.
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Diese Steuerungsvorrichtung kann beispielsweise derart ausgestaltet sein, dass in einstellbaren Zeitabständen oder nach Feststellung einer Beaufschlagung der Oberseite (9) des Rechens (3) mit Ablagerungen (13) eine Hin- und Her-Fahrbewegung der Kämme (6; 31, 32, 33) aus Reinigungszinken (7) und/oder des Schieberahmens (22) parallel zu der Längsachse (11) des Rechens (3) stattfindet (siehe insbesondere 16 bis 19).
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In der Regel können während des stromaufseitigen Verfahrens der Kämme (6; 31, 32, 33) die stromaufseitigen, stark geneigten Flanken (30) der Reinigungszinken (7) und gegebenenfalls die ebenfalls stark geneigten stromaufseitigen Flanken (37) des Halters (25) – im wesentlichen unter Beibehaltung der Positionen der Ablagerungen (13) auf der Oberseite (9) des Rechens (3) – die Ablagerungen (13) auf der Oberseite (9) des Rechens (3) zunächst unterfahren (siehe insbesondere 13 und 16).
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Bei dem anschließenden, stromabseitigen Verfahren der Kämme (6; 31, 32, 33) und/oder des Halters (25) und/oder des Schieberahmens (22) können die vertikaler ausgerichteten, stromabseitigen Flanken (29; 38) der Reinigungszinken (7) und/oder des Halters (25) die Ablagerungen (13) dann auf der Oberseite (9) des Rechens (3) hakenförmig erfassen und in stromabseitiger Richtung oder in Fließrichtung des Oberwassers (16) abtransportieren (siehe insbesondere 17).
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In besonders bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung (1) kann die Steuerungsvorrichtung derart ausgestaltet sein, dass sie den wehrförmigen Verschluss (15) des Oberwassers (16) unter Ausbildung eines Spaltes (21) zur Unterspülung des wehrförmigen Verschlusses (15) dann temporär öffnet (siehe insbesondere 18 und 22).
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Dies kann insbesondere dann der Fall sein, wenn der oder die Kämme (6; 31, 32, 33) aus ihrer stromaufseitigen Anschlagposition in ihre stromabseitige Anschlagposition verfahren sind (siehe insbesondere 18).
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Vorzugsweise können zu diesem Zeitpunkt die stromabseitig zusammengeschobenen Ablagerungen (13) von dem durch den Spalt (21) des Verschlusses (15) fließenden Oberwasser (16) mitgerissen und in Richtung des Unterwassers (17) abtransportiert werden (siehe insbesondere 18 und 22).
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In besonders bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung (1) kann die Eindringtiefe (50) der Reinigungszinken (7) in die Vorderseite (10) des Rechens (3) oder der Abstand (50) zwischen der Oberseite (9) des Rechens (3) einerseits und der Basis (46) der Reinigungszinken (7) andererseits – bei betriebsbereit auf den Rechen (3) vorderseitig (10) einwirkendem Kamm (6; 31, 32, 33) aus Reinigungszinken (7) – in dem Bereich von 0,5 mm bis 35,0 cm, vorzugsweise in dem Bereich von 1,0 mm bis 30,0 cm, insbesondere in dem Bereich von 1,5 mm bis 25,0 cm, liegen (siehe insbesondere 13).
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In der Regel kann der Abstand (51) zwischen der Basis (46) der Reinigungszinken (7) einerseits und der Rückseite (45) des Rechens (3) andererseits – bei betriebsbereit auf den Rechen (3) einwirkendem Kamm (6; 31, 32, 33) – in dem Bereich von 2,0 mm bis 35,0 cm, vorzugsweise in dem Bereich von 1,0 cm bis 30,0 cm, insbesondere in dem Bereich von 2,0 cm bis 25,0 cm, liegen (siehe insbesondere 13).
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In besonders bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung (1) kann die Breite (43) jedes einzelnen Reinigungszinkens (7) beispielsweise im Querschnitt – zur Einhaltung des Soll-Abstandes (44) zwischen den Rechenstäben (4) während des Anliegens einer Strömung durch den Rechen (3) – in etwa dem lichten Abstand (44) zwischen zwei benachbarten Rechenstäben (4) entsprechen (siehe insbesondere 20).
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In besonders bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung (1) können die beiden stirnseitigen Enden (47) des Rechens (3) zur Verbesserung der Herausschiebbarkeit von Ablagerungen (13) aus den Rechenspalten jeweils offen ausgebildet sein (siehe insbesondere 1, 2, 3 und 16 bis 19).
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In der Regel kann der Rechen (3) horizontal oder vertikal oder schräg ausgerichtet sein. Eine horizontale Ausrichtung des Rechens (3) ist insbesondere dann angezeigt, wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung in einem Schacht-Kraftwerk zum Einsatz kommt (siehe insbesondere 16 bis 19, 21 und 22).
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Vorzugsweise kann das Profil von jedem Rechenstab (4) des Rechens (3) – im Querschnitt – einem breiteren Kopf (40) und einem im Vergleich zu dem breiteren Kopf (40) schmaleren Träger (41) aufweisen (siehe insbesondere 20).
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Im Allgemeinen können dann die beiden seitlichen Ränder (42) jedes breiteren Kopfes (40) einen spitzen Winkel γ ausbilden, der in dem Bereich von 5° bis 85°, vorzugsweise in dem Bereich von 10° bis 75°, insbesondere in dem Bereich von 20° bis 70° liegt (siehe insbesondere 20).
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In der Regel können die spitzwinkelig ausgebildeten Ränder (42) des breiteren Kopfes (40) von den Reinigungszinken (7) in einem Bereich beabstandet sein, welcher zwischen 0,01 mm bis 30,0 cm, vorzugsweise zwischen 0,1 mm bis 20,0 cm, insbesondere zwischen 0,2 mm bis 5,0 cm, liegt (siehe insbesondere 20).
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Zusammenfassend ist daher festzustellen, dass im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zur mechanischen Reinigung von Schmutz-Wasser und zur Zurückhaltung von Fischen bereitgestellt wird, welche – trotz hervorragender Reinigbarkeit – eine sehr gering ausgeprägte Raumforderung aufweist.
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Denn das Vorsehen von Kämmen (6; 31, 32 und 33) aus Reinigungszinken (7) auf der Vorderseite (10) des Rechens (3) und die Kopplung dieser vorderseitigen Kämme (6; 31, 32 und 33) mittels Stützelementen (36) mit einem hin- und her-fahrbaren Schieberahmen (22) auf der Rückseite (45) des Rechens (3) führt zu einer extrem kompakten Bauweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung (1).
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Aufgrund des Einsatzes der erfindungsgemäßen, in Bezug auf ihre Position und Ausrichtung feststehenden Kämme (6; 31, 32 33) aus Reinigungszinken (7), welche zu Reinigungszwecken zwischen die Rechenstäbe (4) zumindest abschnittsweise eingreifen beziehungsweise wirken und dann die Ablagerungen (13) auf dem Rechen (3) in Richtung eines temporär öffenbaren, spaltweisen (21) Verschlusses (15) des Oberwassers (16) abtransportieren, ist nunmehr erstmalig das Vorsehen eines kostenintensiv zu errichtenden und zu unterhaltenden, störungsanfälligen und eine hohe Unfallgefahr begründenden, landseitigen Schienensystems zum seitlichen Hin- und Herfahren eines kranartigen Armes für einen Abstreif-Kamm nicht mehr erforderlich.
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Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung (1) besteht darin, dass dessen Betrieb sehr leise ist und keine störenden Geräusche emittiert.
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Denn die erfindungsgemäße Vorrichtung (1) kann gegebenenfalls vollständig unter Wasser stromaufseitig und stromabseitig von einem Rechen (3) installiert und betrieben werden, wobei dann das Wasser die Abgabe von störenden Geräuschen an die entferntere Umgebung während des Betriebes vollständig verhindert.
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Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung (1) besteht darin, dass ihre Kämme (6; 31, 32, 33) aus Reinigungszinken (7) in ihrer Neigung und Ausrichtung feststehend sind. Die erfindungsgemäße Vorrichtung (1) umfasst deshalb eine besonders geringe Anzahl von beweglichen Teilen und ist daher in besonderem Maße betriebssicher und besonders kostengünstig herzustellen sowie zu montieren.
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Nötigenfalls können sogar Querstreben (49) zwischen den Rechenstäben (4) – zur Gewährleistung einer hohen System-Stabilität – vorgesehen werden, welche in vorteilhafter Art und Weise außenseitig von den Stützelementen mühelos und unterbrechungsfrei umfahrbar sind, wodurch sich eine perfekte Reinigbarkeit des Rechens (3) ergibt.
