DE19501953A1 - Vorrichtung zum Absperren eines durch einen als rostartiges Stabwerk ausgebildeten Rechen zum Zurückhalten sperrigen Treibguts geführten Wasserzulaufs zu einer Wasserturbine oder einer Abwasserbehandlungsanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Absperren eines durch einen als rostartiges Stabwerk ausgebildeten Rechen zum Zurückhalten sperrigen Treibguts geführten Wasserzulaufs zu einer Wasserturbine oder einer Abwasserbehandlungsanlage.

Als solche Absperrungen sind schwere, stromauf oder stromab des Rechens angeordnete Einbauten, insbesondere Schützen, Tore, Klappen oder dergleichen, im Gerinne bekannt. Die Absperrmöglichkeit ist aus verschiedenen Gründen erforderlich, zum Beispiel um Arbeiten am Rechen auszuführen oder, handelt es sich um den Zulauf zu einer Wasserturbine, um diese für Wartungsarbeiten zeitweilig trockenzulegen.

Die bekannten Absperrungen erfordern solide Abstützungen im Gerinne, um dem Wasserdruck standhalten zu können. Zu ihrer Herstellung bedarf es daher eines erheblichen baulichen Aufwands der mit hohen Kosten verbunden ist.

Hier setzt die Erfindung ein, indem ihr die Aufgabe zugrunde gelegt ist, eine Vorrichtung zum Absperren eines durch einen Rechen zum Zurückhalten sperrigen Treibguts geführten Wasserzulaufs zu einer Wasserturbine oder einer Abwasserbehandlungsanlage anzugeben, die bei hoher Funktionssicherheit mit erheblich geringerem Aufwand herzustellen ist als die bekannten Absperrungen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Vorrichtung mit einer wickel- oder faltbaren Absperrbahn oder mit einer aus gelenkig miteinander verbundenen Tafeln aufgebauten Absperrfläche gebildet wird, die stromaufwärts des Rechens vor diesen einbringbar ist und dann unter dem Druck des Wassers dichtend gegen den Rechenrost anliegt.

Die überraschende Einfachheit dieser Lösung beruht darauf, daß der ohnehin vorhandene Rechen, der üblicherweise sehr solide im Gerinne verankert ist, in die Absperrfunktion mit einbezogen ist, so daß zum Rechen zusätzliche schwere und kostenträchtige Einbauten im Gerinne entfallen können. Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Absperrvorrichtung ergeben sich daraus, daß ihr einziges bewegliches Teil eine einfache Absperrbahn bzw. Absperrfläche ist, die sich ohne großen technischen Aufwand vor den Rechenrost einbringen und vom Rechen auch wieder entfernen läßt. Statt schwerer Tore, Klappen, Schützen oder dergleichen braucht lediglich eine leichte Bahn bewegt zu werden, was schon mit geringem Antriebsaufwand möglich ist. Dabei sperrt die erfindungsgemäße Vorrichtung zuverlässig ab und bietet ebenso wie die als nachteilig erkannten, zum Stand der Technik gehörenden Absperrungen die Möglichkeit, Arbeiten am Rechen durchzuführen, denn dieser ist trotz der anliegenden Absperrbahn bzw. Absperrfläche von der trockengelegten Rückseite aus zugänglich.

Vorteilhafte Weiterbildungen der mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 ausgebildeten erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Zum Stand der Technik gehört auch eine mit der US-Patentschrift 4 136 995 bekannt­ gewordene transportable Absperrung für Wasserwege, bei der ein gerüstartiges, aus im Abstand aufeinanderfolgenden Stützböcken gebildetes Bauwerk quer im Wasserweg aufgestellt ist, wobei an diesem Bauwerk eine das Wasser zurückhaltende flexible Bahn anliegt. Von dieser Absperrung konnten keine zur Erfindung führenden Anregungen ausgehen, denn folgte man den Empfehlungen dieser US-Patentschrift, um eine Absperrung im durch einen Rechen geführten Wasserzulauf zu einer Wasserturbine bzw. zu einer Abwasserbehandlungsanlage zu bilden, wären die bisher für Absperrzwecke gebräuchlichen schweren und festen Einbauten stromab oder stromauf vom Rechen durch das bewegliche, mit den Stützböcken gebildete Bauwerk zu ersetzen. Die erfindungsgemäße Lösung ist demgegenüber ganz anders, denn sie beruht auf der im Stand der Technik nicht vorgezeichneten Erkenntnis, einen ohnehin vorhandenen Rechen zusätzlich zu seiner Funktion als Mittel zum Zurückhalten sperrigen Treibguts auch noch als Teil einer Absperrvorrichtung zu nutzen, um so den baulichen Aufwand für die Absperrung im Vergleich zu den bekannten Lösungen ganz erheblich zu verringern.

Nachfolgend wird die Erfindung mit Bezug auf die Zeichnung im Rahmen von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Die Figuren zeigen in jeweils schematischer Darstellung:

Fig. 1 eine Ansicht des Gerinnes von oben, mit dem Rechen und der davor eingebrachten Absperrbahn bzw. Absperrfläche, die in diesem Fall mit einem Spannelement zusammenwirken,

Fig. 2 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 1, jedoch mit einer herkömmlichen Absperrung stromauf vom Rechen,

Fig. 3 bis 8 verschiedene Maßnahmen im Bereich der von unten nach oben verlaufenden Seitenbereiche der Absperrbahn zur Abdichtung in diesen Bereichen,

Fig. 9 und 10 Seitenansichten des Gerinnes mit dem Rechen und der Absperrvorrichtung im Schnitt, zur Darstellung des Zusammenwirkens einer Räumharke mit der Absperrbahn.

In allen Figuren ist mit einem Pfeil die Strömungsrichtung des Wassers angegeben.

Fig. 1 und 2 verdeutlichen den bei der Erfindung gegenüber dem Stand der Technik unterschiedlichen Einbauort der Absperrvorrichtung im Gerinne. Während die herkömmliche Absperrung, in Fig. 2 dargestellt als von oben in Führungen der Seitenwände des Gerinnes 5 bewegbare Dammtafel, stromauf vom Rechen 1 angeordnet ist, zeigt Fig. 1, daß die bei diesem Ausführungsbeispiel mit einem lediglich angedeuteten Spannelement 6 zusammenwirkende Absperrbahn 2 oder eine aus miteinander verbundenen Tafeln gebildete Absperrfläche unmittelbar vor dem Rechen 1 eingebracht ist, so daß sie aufgrund des Drucks des Wassers aus der in Fig. 1 gezeigten Lage auf den Rechen 1 zu bewegt und an diesen angepreßt wird. Dabei bewirkt das Spannelement 6 - es können auch mehrere übereinander angeordnete Spannelemente 6 vorgesehen sein - eine Spreizung der Absperrbahn 2 bzw. der Absperrfläche in Richtung quer zum Gerinne 5, so daß die Seitenbereiche der Bahn 2 bzw. der Absperrfläche, die zur Erzielung einer besseren Dichtwirkung in besonderer, untenstehend noch näher erläuterten Weise ausgebildet sein können, in die zwischen den Wänden des Gerinnes 5 einerseits und dem Rechen 1 andererseits gebildeten Winkel gedrückt werden. Dadurch wird eine zuverlässige Dichtung an den Seiten der Absperrbahn 2 bzw. der Absperrfläche erzielt.

Der Aufbau der Vorrichtung mit einem oder mehreren Spannelementen 6 stellt lediglich eine vorteilhafte Ausführungsform dar. Weiter unten wird dargelegt, daß eine zuverlässige Abdichtung mit der Absperrbahn 2 und auch mit der Absperrfläche auch ohne die Verwendung von Spannelementen 6 möglich ist.

Der Rechen 1 im Wasserzulauf dient zum Zurückhalten von sperrigem und sonstigem Treibgut, das sonst zu Beschädigungen an der Turbine bzw. an der Abwasserbehandlungsanlage führen würde. Von Zeit zu Zeit muß der Rechen 1 gereinigt werden, um zu verhindern, daß er sich zusetzt. Zur Reinigung dient in vielen Fällen eine mit einem Antrieb versehene Räumharke 3, die am Rechenrost entlang bewegt wird und dabei das aufgefangene Treibgut mitnimmt.

Es ist eine Besonderheit der Erfindung, eine solche, ebenso wie der Rechen 1 bereits vorhandene Räumharke 3 zusätzlich zu ihrer eigentlichen Funktion als Harke auch zum Ein- und Ausbringen der Absperrbahn 2 zu nutzen. Dazu wird, wie in den Fig. 9 und 10 angedeutet, die Absperrbahn 2 in ihrem, zum Beispiel unteren, Randbereich an der Räumharke 3 befestigt und mittels der Antriebsbewegung der Harke 3 vor dem Rechenrost 1 nach oben bzw. nach unten bewegt.

Besonders vorteilhaft ist dabei, über dem Wasserzulauf eine Rollvorrichtung 4 anzuordnen, von der die Absperrbahn 2 beim Einbringen vor den Rechen 1 abgewickelt, bzw. auf die die Absperrbahn 2 beim Ausbringen aufgewickelt werden kann.

Zur bedarfsweisen Befestigung der Absperrbahn 2 an der Räumharke 3 kann eine über die gesamte Breite der Harke verlaufende Leiste 12 aus nachgiebigem Material vorgesehen sein, wobei einerseits diese Leiste 12 lösbar an der Räumharke 3 und andererseits die Absperrbahn 2 lösbar an der Leiste 12 befestigt sein kann.

Diese Ausführung der erfindungsgemäßen Absperrvorrichtung bietet zugleich die Möglichkeit einer wirksamen Abdichtung zwischen der Absperrbahn 2 und dem Bodenbereich 13 des Gerinnes 5. Insbesondere kann dazu die Absperrbahn 2 nach unten über die nachgiebige Leiste 12 an der Räumharke 3 überstehen und in vor den Rechen 1 eingebrachtem Zustand durch eine Antriebsbewegung der Räumharke 3 mit der Leiste 12 gegen den Boden 13 des Gerinnes 5 oder den unteren Abschluß des Rechens 1 angepreßt werden (Fig. 9).

Der der Leiste 12 gegenüberliegende Anpreßbereich am Boden 13 bzw. am Rechen 1 kann als nutartige, zwischen den beiden Seitenwänden des Gerinnes 5 verlaufende Vertiefung 14 ausgebildet sein, in welche die die Absperrbahn 2 haltende Leiste 12 formschlüssig eingreift (Fig. 10).

Handelt es sich um den Zulauf zu einer Wasserturbine, kann das Einbringen der Absperrbahn 2 wie folgt durchgeführt werden: Zunächst wird die Turbine abgestellt, um die Wasserströmung zu vermindern, bzw. ganz zum Stehen zu bringen. Danach wird die Absperrbahn 2 mit der Räumharke 3 vor den Rechen 1 gebracht. Nun wird die Turbine kurzzeitig wieder angestellt. Die dabei anfänglich einsetzende Wasserströmung drückt die Absperrbahn 2 fest gegen den Rechenrost und die den Randbereichen der Bahn 2 gegenüberliegenden Dichtflächen des Gerinnes 5 bzw. des Rechens 1.

Zum Ausbringen der Absperrbahn 2 wird diese, ggf. unter entsprechendem Einsatz der Turbine, durch Flutung des stromab an den Rechen 1 anschließenden Gerinnes 5 zunächst druckentlastet und dann mit der Antriebsbewegung der Räumharke 3 vom Rechenrost abgezogen.

Es versteht sich, daß alle diese Vorgänge, einschließlich der bedarfsweisen Befestigung der Absperrbahn 2 bzw. der Absperrfläche an der Harke 3, automatisierbar sind, so daß sie "auf Knopfdruck" ablaufen können.

Im übrigen kann die falt- oder wickelbare Absperrbahn 2 eine Folie, insbesondere aus Kunststoff, oder eine Gewebematte sein. Sie kann aber auch aus aufeinanderfolgenden, an ihren Längsrändern flexibel miteinander verbundenen Lamellen gebildet sein.

Die Abdichtung im Bereich der von unten nach oben verlaufenden seitlichen Randbereiche der vor den Rechen 1 eingebrachten Absperrbahn 2 kann, wie in den Fig. 3 bis 8 schematisch dargestellt, auf unterschiedliche Weise erfolgen.

Es kann bereits ausreichen, wenn die Randbereiche der Bahn 2 unter dem Druck des Wassers gegen einfache Dichtflächen des Gerinnes (Fig. 3A) oder des Rechens (Fig. 3B) anliegen. Die Dichtwirkung läßt sich dabei steigern, wenn die Randbereiche der Absperrbahn 2 mittels im wesentlichen vertikal ausgerichteter Stangen 7 in den von der Wand des Gerinnes 5 einerseits und der Ebene des Rechenrostes andererseits gebildeten Winkel gepreßt werden (Fig. 4). Die Stangen 7 können eine elastisch nachgiebige Umhüllung aufweisen. Sie können mittels eines mechanischen Antriebs betätigt werden.

Alternativ können die seitlichen Randbereiche der Absperrbahn 2 auch als - ggf. von ihrem hohlen Inneren mit einem Medium beaufschlagbare - Wulstränder 10 ausgebildet sein, die in fest an den Seitenwänden des Gerinnes 5 oder am Rechen 1 angeordneten Führungsnuten 9 aufgenommen und verschiebbar sind (Fig. 5).

Denkbar ist auch, die seitlichen Randbereiche der Absperrbahn 2 als Hohlkammern 16 auszubilden, die nach dem Einbringen der Bahn 2 vor den Rechen 1 mit einem Füllmedium beaufschlagbar sind und sich dabei dichtend gegen die Seitenwände des Gerinnes 5 und / oder gegen den Rechen 1 anlegen (Fig. 8).

Schließlich können die seitlichen Randbereiche der Absperrbahn auch mit von unten nach oben verlaufenden Keilen 11 aus nachgiebigem Material, z. B. Schaumstoff, verbunden sein, die sich nach dem Einbringen der Bahn 2 vor den Rechen 1 aufgrund des Wasserdrucks dichtend in den Winkel zwischen dem Gerinne 5 und dem Rechen 1 pressen. Dabei kann die Anpressung durch dem Wasserdruck ausgesetzte, auf der ganzen Länge gegen die Keile 11 anliegende, in geeigneter Weise mit den Rändern der Absperrbahn 2 verbundene Versteifungsleisten 15 oder Versteifungsplatten unterstützt und vergleichmäßigt werden (Fig. 6 und 7).

Es versteht sich, daß sämtliche vorstehend für die Vorrichtungsausführung mit einer Absperrbahn angegebenen Dichtmaßnahmen - ebenso wie das Zusammenwirken der Räumharke mit der Absperrvorrichtung - entsprechend auch dann angewandt werden können, wenn die Vorrichtung mit einer aus gelenkig miteinander verbundenen Tafeln gebildeten Absperrfläche aufgebaut ist. Im übrigen können die Gelenkachsen für die Tafelverbindungen sowohl vertikal als auch horizontal ausgerichtet sein. Weiterhin kann eine beliebige Anzahl von Tafeln verwendet werden.

Claims (21)

1. Vorrichtung zum Absperren eines durch einen als rostartiges Stabwerk ausgebildeten Rechen (1) zum Zurückhalten sperrigen Treibguts geführten Wasserzulaufs zu einer Wasserturbine oder einer Abwasserbehandlungsanlage, gekennzeichnet durch eine stromaufwärts des Rechens (1) vor diesen eingebrachte wickel- oder faltbare Absperrbahn (2) oder aus gelenkig miteinander verbundenen Tafeln gebildete Absperrfläche, die unter dem Druck des Wassers dichtend gegen den Rechenrost (1) anliegt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperrbahn (2) eine Folie ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperrbahn (2) eine Gewebematte ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperrbahn (2) aus aufeinanderfolgenden, an ihren Längsrändern flexibel miteinander verbundenen Lamellen gebildet ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperrbahn (2) bzw. die Absperrfläche aus Kunststoff besteht.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperrbahn (2) bzw. die Absperrfläche im Bereich eines ihrer Ränder an einer zur Reinigung des Rechens (1) dienenden, mit einem Antrieb ausgebildeten Räumharke (3) befestigbar ist, und mittels einer Antriebsbewegung der Räumharke (3) vor den Rechen (1) einbringbar und nach dem Einbringen wieder ausbringbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperrbahn (2) bzw. die Absperrfläche mit der Räumharke (3) von oben nach unten vor den Rechen (1) einbringbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß über dem Wasserzulauf eine Rollvorrichtung (4) angeordnet ist, von der die Absperrbahn (2) bzw. die Absperrfläche beim Einbringen vor den Rechen (1) abgewickelt wird, bzw. auf die die Absperrbahn (2) beim Ausbringen aufgewickelt wird.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die von unten nach oben verlaufenden seitlichen Randbereiche der vor den Rechen (1) eingebrachten Absperrbahn (2) bzw. Absperrfläche auf Dichtflächen des den Wasserzulauf führenden Gerinnes (5) und/oder des Rechens (1) aufliegen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein sich quer über die gesamte Breite der Absperrbahn (2) bzw. Absperrfläche erstreckendes Spannelement (6) vorgesehen ist, das mit der Absperrbahn (2) bzw. der Absperrfläche derart zusammenwirkt, daß es diese beim Anlegen gegen den Rechenrost (1) unter dem Druck des Wassers in Breitenrichtung spreizt, so daß die seitlichen Randbereiche der Absperrbahn (2) bzw. der Absperrfläche gegen die Dichtflächen gepreßt werden.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der von unten nach oben verlaufenden seitlichen Randbereiche der vor den Rechen (1) eingebrachten Absperrbahn (2) bzw. Absperrfläche mittels einer im wesentlichen vertikal ausgerichteten Stange (7) abdichtend in den von der Wand des Gerinnes (5) einerseits und der Ebene des Rechens (1) andererseits gebildeten Winkel preßbar ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (7) eine elastisch nachgiebige Umhüllung (8) aufweist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die von unten nach oben verlaufenden seitlichen Randbereiche der vor den Rechen (1) eingebrachten Absperrbahn (2) bzw. Absperrfläche dichtend in diese Randbereiche umgreifenden, fest an den Seitenwänden des den Wasserzulauf führenden Gerinnes (5) angeordneten Führungsnuten (9) aufgenommen sind.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Führungsnuten (9) aufgenommenen Randbereiche der Absperrbahn (2) bzw. Absperrfläche als Wulstränder (10) ausgebildet sind.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die von unten nach oben verlaufenden seitlichen Randbereiche der Absperrbahn (2) bzw. Absperrfläche als Hohlkammern (16) ausgebildet sind, die nach dem Einbringen der Absperrbahn (2) bzw. Absperrfläche vor den Rechen (1) mit einem Füllmedium beaufschlagbar sind und sich dabei dichtend gegen die Seitenwände des den Wasserzulauf führenden Gerinnes (5) und/oder gegen den Rechen (1) anlegen.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die von unten nach oben verlaufenden seitlichen Randbereiche der Absperrbahn (2) bzw. Absperrfläche auf ihren dem Rechen (1) zugewandten Seiten mit von unten nach oben verlaufenden Keilen (11) aus nachgiebigem Material verbunden sind, die sich nach dem Einbringen der Absperrbahn (2) bzw. Absperrfläche vor den Rechen (1) aufgrund des Druckes des Wassers dichtend in den Winkel zwischen dem Rechen (1) und der jeweiligen Seitenwand des den Wasserzulauf führenden Gerinnes (5) pressen.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das nachgiebige Material ein Schaumstoff ist.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß zur Befestigung der Absperrbahn (2) bzw. Absperrfläche an der Räumharke (3) eine über die gesamte Räumharkenbreite verlaufende Leiste (12) aus nachgiebigem Material vorgesehen ist, wobei einerseits diese Leiste (12) lösbar an der Räumharke (3) und andererseits die Absperrbahn (2) bzw. Absperrfläche an der Leiste (12) befestigt ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das nachgiebige Material Gummi ist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperrbahn (2) bzw. Absperrfläche nach unten über die nachgiebige Leiste (12) an der Räumharke (3) übersteht und in vor den Rechen (1) eingebrachtem Zustand zur Abdichtung im Bodenbereich (13) des den Wasserzulauf führenden Gerinnes (5) durch eine Antriebsbewegung der Räumharke (3) mit der Leiste (12) gegen den Boden (13) des Gerinnes (5) und/oder den Rechen (1) anpreßbar ist.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der der Leiste (12) gegenüberliegende Anpreßbereich am Boden (13) bzw. dem Rechen (1) als nutartige, zwischen den beiden Seitenwänden des Gerinnes (5) verlaufende Vertiefung (14) ausgebildet ist, in welche die die Absperrbahn (2) bzw. Absperrfläche haltende Leiste (12) formschlüssig eingreift.