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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Förderband-Filtereinrichtung zur mechanischen Reinigung einer in einem Kanal oder dergleichen strömenden, mit Feststoffen verunreinigten Flüssigkeit mit einem endlosen Förderband, das miteinander verbundene, um horizontale Achsen gegeneinander verschwenkbare Filterelemente mit einem durchströmbaren Filterboden aufweist, die mittels eines mit den Filterelementen verbundenen Antriebsmittels längs einer an einem Rahmengestell ausgebildeten Umlaufbahn über einen oberen und einen unteren Umlenkbereich des Rahmengestells förderbar sind.
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Förderband-Filtereinrichtungen der eingangs genannten Art werden größtenteils zur Abwasserreinigung eingesetzt, wobei vor allem grobe Verunreinigungen, die in der Abwasserströmung enthalten sind, durch die Filterböden der Filterelemente zurückgehalten und mittels an den Filterelementen angeordneten Filterrechen aus dem zuströmenden Abwasser entnommen, mittels einer im oberen Umlenkbereich der Förderband-Filtereinrichtung angeordneten Abwurfeinrichtung abseits des Abwasserkanals gesammelt und anschließend entsorgt werden.
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Förderband-Filtereinrichtungen der eingangs genannten Art lassen sich jedoch auch zur Siebung von Wasser aus Seen, Flüssen oder dem Meer einsetzen, wobei das der Filtereinrichtung zuströmende Wasser anschließend einer Wasseraufbereitungsanlage zugeführt wird, die beispielsweise zur Erzeugung von Trinkwasser dienen kann. Bei einem derartigen Einsatz von Förderband-Filtereinrichtungen ergibt sich das spezifische Problem, dass Fische, die in den Zuströmbereich der Förderband-Filtereinrichtung gelangt sind, insbesondere aufgrund der hohen Strömungsgeschwindigkeit nicht mehr in das der Förderband-Filtereinrichtung vorgeordnete Gewässer zurückgelangen können oder durch Kontakt mit der Förderband-Filtereinrichtung verletzt werden. Daher erweist es sich zum Schutz des Fischbestands eines Gewässers, dessen Ablauf mit einer Förderband-Filtereinrichtung versehen ist, als notwendig, in den Zuströmbereich der Förderband-Filtereinrichtung gelangte Fische möglichst umgehend aus der Gefahrenzone zu entfernen, um so eine Rückführung der Fische in das Gewässer zu ermöglichen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Förderband-Filtereinrichtung vorzuschlagen, die über geeignete Einrichtungen verfügt, welche eine Entnahme von in den Zuströmbereich der Förderband-Filtereinrichtung gelangten Fischen aus dem Zuströmbereich ermöglichen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe weist die erfindungsgemäße Förderband-Filtereinrichtung die Merkmale des Anspruchs 1 auf.
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Erfindungsgemäß weist das Filterband zumindest eine zwischen benachbarten Filterelementen angeordnete Mitnehmertasche auf mit einer an einer in Förderrichtung ausgerichteten Frontseite ausgebildeten Taschenöffnung, wobei die Mitnehmertasche eine durch die Filterböden der Filterelemente definierte Filterebene mit einer Frontkante der Frontseite überragt, wobei in einem in Förderrichtung an dem oberen Umlenkbereich anschließend ausgebildeten Übergabebereich eine Auffangeinrichtung vorgesehen ist, die mit Abstand zum Filterband angeordnet ist, derart, dass die Mitnehmertasche durch eine zwischen der Auffangeinrichtung und der Filterebene ausgebildete Durchgangsöffnung förderbar ist, wobei die Durchgangsöffnung mit einer steuerbaren Abdeckeinrichtung zur Abdeckung der Durchgangsöffnung und zur temporären Freigabe der Durchgangsöffnung während der Passage der Mitnehmertasche durch die Durchgangsöffnung versehen ist.
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Die erfindungsgemäß ausgebildete Förderband-Filtereinrichtung ermöglicht somit die Entnahme von Fischen aus dem Zuströmbereich der Förderband-Filtereinrichtung, ohne dass der Betrieb der Förderband-Filtereinrichtung beeinträchtigt wird. Hierzu ist zwischen der für die Entnahme der Fische benötigten Auffangeinrichtung und dem Filterband während des Umlaufs des Filterbands eine Durchgangsöffnung vorgesehen, die verhindert, dass die zumindest eine, die Ebene der Filterböden der Filterelemente überragende Mitnehmertasche während der Bewegung an der Auffangeinrichtung vorbei mit dieser kollidiert. Gleichzeitig wird sichergestellt, dass während der Übergabe von in der Mitnehmertasche aufgenommenen Fischen an die Auffangeinrichtung zwischen der Auffangeinrichtung und der Filterebene kein freier Zwischenraum ausgebildet ist, der die sichere Übergabe von Fischen aus der Mitnehmertasche in die Auffangeinrichtung gefährden könnte.
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Hierzu wird der die Durchgangsöffnung ausbildende Zwischenraum während der Übergabe, also lediglich temporär, durch die Abdeckeinrichtung überdeckt, so dass insbesondere auch verhindert wird, dass während der Übergabe eine zuvor zusammen mit den Fischen dem Zuströmbereich der Förderband-Filtereinrichtung entnommene Kanalwassermenge unkontrolliert aus der Mitnehmertasche entleert wird. Vielmehr steht die Kanalwassermenge während der Übergabe der Fische in die Auffangeinrichtung als Fördermittel zur Verfügung, das zum einen die Übergabe der Fische in die Auffangeinrichtung beschleunigt und zum anderen durch Ausbildung eines Flüssigkeitspolsters eine besonders schonende Übergabe der Fische aus der Mitnehmertasche in die Auffangeinrichtung ermöglicht.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Abdeckeinrichtung ein Abdeckelement und eine Steuereinrichtung zur Betätigung des Abdeckelements aufweist, sodass das Abdeckelement unabhängig von der Ausbildung der Steuereinrichtung in besonderer Weise für die Übergabe der Fische aus der Mitnehmertasche in die Auffangeinrichtung angepasst werden kann.
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Vorzugsweise ist das Abdeckelement zur Ausführung einer Relativbewegung gegenüber der Auffangeinrichtung auf einer Anschlussseite schwenkbar an einen Öffnungsrand der Auffangeinrichtung angeschlossen und an einer Kontaktseite mit der am Filterband ausgebildeten Steuereinrichtung beaufschlagbar, sodass das Abdeckelement quasi nach Art einer schwenkbaren Klappe ausgebildet ist, und wegen der unabhängig vom Abdeckelement am Filterband ausgebildeten Steuereinrichtung mit relativ geringer Masse ausgeführt und somit leicht beweglich ausgebildet sein kann.
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Vorzugsweise ist zur Ausbildung der Steuereinrichtung zumindest die Mitnehmertasche mit einem Führungselement versehen, das eine Steuerkurve definiert, und die Kontaktseite des Abdeckelements ist mittels einer Kontakteinrichtung zur Anlage gegen das Führungselement versehen. Damit wird eine möglichst direkte Kopplung zwischen der temporären Präsenz der Mitnehmertasche im Bereich des Abdeckelements während der Vorbeiförderung der Mitnehmertasche an der Auffangeinrichtung ermöglicht.
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Als besonders vorteilhaft erweist es sich, wenn die Steuereinrichtung eine Mehrzahl von Führungselementen aufweist, die an der Mitnehmertasche und zumindest einem der Mitnehmertasche in Förderrichtung vorauseilenden Filterelement angeordnet sind, sodass nicht nur erreichbar ist, dass während der Vorbeibewegung der Mitnehmertasche an der Auffangeinrichtung das Abdeckelement die Durchgangsöffnung freigibt, sondern dass darüber hinaus auch während der Übergabe der Fische aus der Mitnehmertasche in die Auffangeinrichtung, während der sich die Mitnehmertasche in dem oberen Umlenkbereich, also in einem in Förderrichtung gesehen der Auffangeinrichtung vorgeordneten Bereich der Umlaufbahn befindet, ein minimierter Abstand zwischen dem Abdeckelement und den Filterböden ausgebildet ist, um Flüssigkeitsverluste während der Entleerung der Mitnehmertasche in die Auffangeinrichtung weitestgehend auszuschließen.
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Wenn zur Ausbildung der Kontakteinrichtung des Abdeckelements zwischen der Auffangeinrichtung und dem Abdeckelement eine Vorspanneinrichtung angeordnet ist, derart, dass das Abdeckelement mit einer Kontaktseite zur Anlage gegen das Führungselement gebracht wird, kann mit geringem konstruktiven Aufwand eine unmittelbare kinematische Kopplung zwischen dem Abdeckelement und der Steuereinrichtung erreicht werden.
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Vorzugsweise ist zur Ausbildung der Kontakteinrichtung am Abdeckelement eine Gleit- oder Rolleneinrichtung vorgesehen.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Mitnehmertasche gegenüberliegend der Frontkante einen sich zwischen benachbarten Gelenkachsen des Filterbands erstreckenden, konkav ausgebildeten Taschenboden aufweist, derart, dass der Taschenboden während der Förderung im Umlenkpunkt des oberen Umlenkbereichs eine Flüssigkeitsaufnahmeeinrichtung ausbildet, sodass sichergestellt ist, dass während der Übergabe des Inhalts der Mitnehmertasche in die Auffangeinrichtung möglichst lange eine Kanalwassermenge in der Mitnehmertasche verbleibt, sodass auf dem Taschenboden angeordnete Fische entsprechend lange in einer Flüssigkeitsumgebung in der Mitnehmertasche aufgenommen sind.
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Vorzugsweise ist oberhalb des Umlenkbereichs und seitlich zum Umlenkbereich in den Übergabebereich versetzt eine Schwalleinrichtung zur ergänzenden Zuführung von Flüssigkeit in einen aus der im Umlenkbereich angeordneten Mitnehmertasche in die Auffangeinrichtung entleerte Kanalwassermenge angeordnet. Somit wird die während der Übergabe zusammen mit den Fischen in die Auffangeinrichtung übergebene, dem Zuströmbereich zuvor entnommene Kanalwassermenge im Volumen ergänzt, um sicherzustellen, dass die Fische während der Übergabe, also in der Zeit, wo sich die Fische nicht mehr in der Mitnehmertasche und noch nicht in der Auffangeinrichtung befinden, mit einer ausreichenden Flüssigkeitsmenge versorgt sind.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Auffangeinrichtung mit einer Spüleinrichtung versehen ist zur Ausgabe des Inhalts der Auffangeinrichtung in eine an die Auffangeinrichtung angeschlossene Ableitung, sodass die Rückführung der Fische in das der Förderband-Filtereinrichtung vorgeordnete Gewässer nicht durch manuelle Entnahme der Fische aus der Auffangeinrichtung und Transport der Fische in das Gewässer erfolgen muss, sondern vielmehr eine automatische Rückführung der Fische durch einen Spülvorgang der Auffangeinrichtung und anschließende Förderung der Fische durch die an die Auffangeinrichtungen angeschlossene Ableitung in das Gewässer erfolgen kann.
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Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.
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Es zeigen:
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1: eine Zuströmseite einer in einem Entnahmekanal angeordneten Förderband-Filtereinrichtung;
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2: eine Abströmseite der in 1 dargestellten Förderband-Filtereinrichtung;
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3: einen oberen Umlenkbereich der in 1 dargestellten Förderband-Filtereinrichtung mit einer unterhalb des Umlenkbereichs angeordneten, mit einer Abdeckeinrichtung versehenen Auffangeinrichtung;
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4: den oberen Umlenkbereich mit einer ersten Konfiguration der Abdeckeinrichtung;
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5: den oberen Umlenkbereich mit einer zweiten Konfiguration der Abdeckeinrichtung;
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6: den oberen Umlenkbereich mit einer dritten Konfiguration der Abdeckeinrichtung;
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7: eine Mitnehmertasche zur Anordnung an einem Filterband der in 1 dargestellten Förderband-Filtereinrichtung.
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1 zeigt eine in einem mit einem Gewässer verbundenen Entnahmekanal 10 angeordnete Förderband-Filtereinrichtung 11, die ein Rahmengestell 12 mit einem daran angeordneten, eine Vielzahl von Filterelementen 13, 63, 64 aufweisenden Filterband 14. Das Filterband 14 weist zwei jeweils mit Längsenden 33, 34 der Filterelemente 13, 63, 64 verbundene, vorzugsweise als Ketten ausgebildete, hier nicht näher dargestellte Antriebsmittel auf, die mit den daran angeordneten Filterelementen 13, 63, 64 auf einer im Rahmengestell 12 ausgebildeten Umlaufbahn umlaufen und dabei in einem unteren Umlenkbereich 15 und einem oberen Umlenkbereich 16 umgelenkt werden. Zum Antrieb des Filterbandes 14 ist im oberen Umlenkbereich 16 am Rahmengestell 12 eine Antriebseinrichtung 18 angeordnet.
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Wie 1 zeigt, ist die Förderband-Filtereinrichtung 11 derart im Entnahmekanal 10 angeordnet, dass sich die Filterelemente 13, 63, 64 des Filterbands 14 in Strömungsrichtung erstrecken und sich das Rahmengestell 12 in einer etwa auf einer Kanalmittelachse 19 ausgerichteten Anordnung auf einem Kanalgrund 20 abstützt. Ergänzend sind zwei Stütztraversen 21 oberhalb eines in den Entnahmekanal 10 hineinragenden Unterteils 21 des Rahmengestells 12 vorgesehen, die für eine Abstützung der Förderband-Filtereinrichtung 11 an Kanalrändern 22 sorgt. Wie 1 zeigt, ergibt sich hieraus insgesamt eine Anordnung der Förderband-Filtereinrichtung, bei der die Förderband-Filtereinrichtung mit einem Oberteil 31 des Rahmengestells 12 oberhalb eines Kanalspiegels 23 angeordnet ist, wobei sich der Unterteil 21 des Rahmengestells 12 vom Kanalspiegel 23 bis zum Kanalgrund erstreckt.
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Wie sich aus einer Zusammenschau der 1 und 2 ergibt, ist das Rahmengestell 12 auf einer Zuströmseite 24 der Förderband-Filtereinrichtung 11 mit einem am Rahmengestell 12 angeordneten Schottblech 28 versehen und auf einer Abströmseite 25 befindet sich jeweils zwischen dem Rahmengestell 12 und einer benachbarten Kanalwand 26 27 ein Schottblech 29, so dass eine Durchströmung des Filterbands 14 derart erfolgt, dass auf der Zuströmseite 24 die Filterelemente 13, 63, 64 des Filterbands 14 von außen nach innen durchströmt werden und auf der Abströmseite 25 der Förderband-Filtereinrichtung 11 eine zentrale Abströmung aus einem von den Filterelementen 13, 63, 64 begrenzten Innenraum 30 der Förderband-Filtereinrichtung 11 erfolgt.
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3 zeigt in einer Schnittdarstellung gemäß Schnittlinienverlauf III-III in 1 den oberhalb des Kanalspiegels 23 angeordneten Oberteil 31 der Förderband-Filtereinrichtung 11 mit dem in dem oberen Umlenkbereich 16 umgelenkten Filterband 14. Das Filterband 14 weist neben einer Mehrzahl von Filterelementen 13,63 und 64 vereinzelt zwischen jeweils zwei Filterelementen 13 und 63 angeordnete Mitnehmertaschen 32 auf, die so ausgebildet sind, dass sie austauschbar mit einem Filterelement 13 an beliebiger Stelle des Filterbands 14 integrierbar sind. Wie 3 zeigt, sind die Filterelemente 13, 63, 64 untereinander und mit der Mitnehmertasche 32 über Gelenkachsen verbunden, die im vorliegenden Fall durch Bolzen 61 der nicht näher dargestellten Antriebskette gebildet werden. Das aus den gelenkig miteinander verbundenen Filterelementen 13, 63 und 64 und den Mitnehmertaschen 32 zusammengesetzte Filterband 14 wird im oberen Umlenkbereich 16 über die in 1 dargestellte Antriebseinrichtung 18 angetrieben.
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Wie aus einer Zusammenschau der 1 und 3 ersichtlich, sind die Filterelemente 13, 63, 64 und die Mitnehmertasche 32, die in 7 in isometrischer Einzeldarstellung dargestellt ist, an ihren Längsenden 33, 34 mit Führungselementen 35, 36 und 38 versehen, die bei einem Umlauf des Filterbands 14 an einer unterhalb des oberen Umlenkbereichs 16 und seitlich zu diesem versetzt am Oberteil 31 des Rahmengestells 12 angeordneten, trogförmig ausgebildeten Auffangeinrichtung 39 vorbei geführt werden, wobei zwischen einem Öffnungsrand 51 der Auffangeinrichtung 39 und dem Filterband 14 ein Zwischenraum ausgebildet ist, der eine Durchgangsöffnung 41 ermöglicht, wenn die vereinzelt im Filterband 14 angeordneten Mitnehmertaschen 32, wie in 6 dargestellt, entgegen dem Uhrzeigersinn an der Auffangeinrichtung 39 vorbei geführt werden.
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Wie insbesondere 3 zeigt, sind mit Ausnahme der Mitnehmertaschen 32 und den beiden jeweils einer Mitnehmertasche 32 bei einem Umlauf des Filterbands 14 unmittelbar vorauseilenden Filterelementen 63, 64 sämtliche sonstigen Filterelemente 13 mit den eine Führungskontur 45 aufweisenden Führungselementen 35 versehen. Die an den Mitnehmertaschen 32 angeordneten Führungselemente 38 weisen eine Führungskontur 44 auf, das unmittelbar der Mitnehmertasche 32 vorauseilende Filterelement 63 ist ohne Führungselement ausgebildet, und das zwischen dem Filterelement 63 und den Filterelementen 13 angeordnete Filterelement 64 weist das mit einer Führungskontur 42 versehen Führungselement 36 auf. Durch die Reihung der unterschiedlichen Führungskonturen 45, 42 und 44 der Führungselemente 35, 36 und 38 wird eine Steuerkurve definiert, die bei einem Umlauf des Filterbands 14 durch die Durchgangsöffnung 41 an der Auffangeinrichtung 39 vorbei bewegt wird.
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Wie 3 weiter zeigt, ist die Auffangeinrichtung 39 mit einer Abdeckeinrichtung 40 umfassend ein Abdeckelement 46 und eine Steuereinrichtung 52 versehen, wobei das Abdeckelement 46 mit einer Anschlussseite 47 verschwenkbar an dem Öffnungsrand 51 der Auffangeinrichtung 39 angeschlossen ist. An einer der Anschlussseite 47 gegenüber liegenden Kontaktseite 48 des Abdeckelements 46 sind Kontaktrollen 49 vorgesehen, die gegen die Führungskonturen 45, 42 und 44 der vorbeibewegten Führungselemente 35, 36 und 38 anliegen. Zur Erzeugung einer Kontaktkraft, die eine stetige Anlage der Kontaktseite 48 des Abdeckelements 46 gegen die Führungselemente 35 bis 38 gewährleistet, kann an dem Abdeckelement 46 eine etwa als Schenkelfeder ausgebildete Vorspanneinrichtung vorgesehen sein, die sich am Öffnungsrand 51 der Auffangeinrichtung 39 abstützt. Wenn die Führungselemente 35, 36 und 38 an der Auffangeinrichtung 39 vorbei bewegt werden, bilden die Führungselemente 35, 36 und 38 eine Steuereinrichtung 52 aus, die eine Schwenkbewegung des mittels der Kontaktkraft an den Führungselementen 35 bis 38 anliegenden Abdeckelements 46 auslöst, sodass der Abstand zwischen der Kontaktseite 48 des Abdeckelements 46 und einer durch Filterböden 53 definierten Filterebene 54 und damit die Breite der Durchgangsöffnung 41 sich während des Umlaufs des Filterbands 14 verändert.
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3 zeigt das Abdeckelement 46 in einer Konfiguration, bei der der Abstand zwischen der Kontaktseite 48 des Abdeckelements 46 und der Filterebene 54 maximal ist. Dieser Maximalabstand amax ergibt sich, solange Filterelemente 13, die mit dem die konstante Führungskontur 45 aufweisenden Führungselement 35 versehen sind, an der Auffangeinrichtung 39 vorbei bewegt werden.
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In 4 befinden sich die Kontaktrollen 49 des Abdeckelements 46 unmittelbar vor dem Übergang der konstanten Führungskontur 45 eines Führungselements 35 in die zur Filterebene 54 abfallende Führungskontur 42 des an dem Filterelement 64 angeordneten Führungselementes 36. Im Verlauf der Führungskontur 42 begibt sich das Abdeckelement 46 in eine in 5 dargestellte Konfiguration, in der die Kontaktrollen 49 des Abdeckelements 46 an einem am Rahmengestell ausgebildeten 12 ausgebildeten Anschlag anliegen, so dass zwischen der Kontaktseite 48 des Abdeckelements 46 und der Filterebene 54 ein minimaler Abstand amin erreicht ist.
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Ausgehend von der in 5 dargestellten Konfiguration in der das Filterelement 63 die Durchgangsöffnung 41 passiert, verschwenkt das Abdeckelement 46, wie in 6 dargestellt, bei Anlage der Kontaktrollen 49 gegen die ansteigende Führungskontur 44 des an der Mitnehmertasche 32 ausgebildeten Führungselements 38 zur Vergrößerung des Abstands nach außen, so dass schließlich wieder der in 3 dargestellte Maximalabstand amax erreicht wird.
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Wie aus 7 ersichtlich, weisen die Mitnehmertaschen 32 gegenüberliegend einer Frontkante 55 einer Frontseite 56 einen konkav ausgebildeten Taschenboden 57 auf, wobei durch den Abstand der Frontkante 55 vom Taschenboden 57 eine Taschenöffnung 58 definiert ist. Während einer Aufwärtsbewegung einer Mitnehmertasche 32 in der Kanalströmung unterhalb des Wasserspiegels 23 gelangen vor der Filterebene 54 stehende Fische in die Mitnehmertasche 32 und werden zusammen mit einer Kanalwassermenge dem Entnahmekanal 10 entnommen und längs der Umlaufbahn des Filterbands 14 zum oberen Umlenkbereich 16 gefördert.
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Wenn, wie in 4 dargestellt, die Mitnehmertasche 32 den oberen Umlenkpunkt erreicht, wird das Abdeckelement 46 durch das am Filterelement 64 angeordnete Führungselement 36 zunächst in die in 5 dargestellte Konfiguration bewegt, in der der minimale Abstand amin erreicht ist und eine Übergabe des Inhalts der Mitnehmertasche 32, also eines möglicherweise darin enthaltenen Fisches und der dem Entnahmekanal 10 entnommenen Kanalwassermenge in die Auffangeinrichtung 39 erfolgt. Dabei wird die aus der Mitnehmertasche 32 in die Auffangeinrichtung 39 übergebene Kanalwassermenge ergänzt durch eine aus einer seitlich zum Umlenkbereich 16 versetzten Schwalleinrichtung 62, die eine wasserführende Leitung 59 mit einer Überlaufkante 60 (3) aufweist.
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Während der Übergabe passiert das Filterelement 63 die Durchgangsöffnung 41.
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Nach erfolgter Übergabe des Inhalts aus der Mitnehmertasche 32 in die Auffangeinrichtung 39 wird das Abdeckelement 46 durch Kontakt mit dem Führungselement 38 der Mitnehmertasche 32 bis zur Erreichung des maximalen Abstands amax von der Filterebene 54 weggeschwenkt, sodass die Durchgangsöffnung 41 für die Passage der die Filterelemente 13, 63 und 64 mit seiner Frontkante 55 überragenden Mitnehmertasche 32 frei gegeben ist.
