DE19535901C1 - Verfahren zum störungsfreien Reinigen von Stabrechen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum störungs­ freien Reinigen von sog. Stabrechen. Das sind in Kläranlagen­ einläufen oder sonstigen Fließgerinnen aufgestellte Rechen, die das angeschwemmte Gut zurückhalten. Das auf der Oberstromseite des Stabrechens zurückgehaltene Schwemmgut wird mit Hilfe einer angestriebenen Reinigerharke geräumt und in eine obenliegende Abwurfstelle befördert.

Eine bekannte Bauart von Reinigerharken enthält einen schwenk­ bar gelagerten Harkenarm, an dem ein Schwenkhebel zum Angriff eines Schwenkantriebs angesetzt ist. Mit Hilfe des Schwenk­ antriebs, des Fahrantriebs und einer entsprechenden Steuerung wird die Reinigerharke zwecks Reinigung des Stabrechens in ausgerückter Stellung zum Rechenfuß gefahren, eingerückt und bis zur Abwurfstelle nach oben bewegt. Dort erfolgt eine Nach­ vorneschwenkung, bei der ein Abstreifer das Rechengut von der Reinigerharke abzieht.

Es hat sich in der Betriebspraxis gezeigt, daß diese Reini­ gungsfahrten nicht störungsfrei ablaufen können. Es kommt vor, daß sich so viel Rechengut am Rechenfuß angesammelt hat, daß die Reinigerharke nicht bis in die voll eingerückte Stellung schwenken kann. Die Reinigerharke ist deshalb mit einer Störschaltung versehen worden, die den Rechen stillsetzt und ggf. einen Alarm auslöst. Der Klärwärter muß dann beobachten, welcher Art die zu der Störabschaltung führende Rechengut­ ansammlung war. Er muß die Ansammlung von Hand so weit besei­ tigen, daß die Reinigerharke störungsfrei arbeiten kann.

In der Betriebspraxis treten aber auch Rechengutansammlungen an der Wasserfläche auf. Diese können, wenn die Reinigerharke gefüllt vom Rechenfuß kommt, nicht mit geräumt werden. Es kommt zu Überlastungen und Verklemmungen. Um diese Störungen in Zukunft zu vermeiden, wurde bereits vorgeschlagen (DE-A- 21 03 739), die Steuerung des Schwenk- und des Fahrantriebs mit einem Fühltaster zu versehen, der die an der Wasserfläche liegenden Rechengutansammlungen bei der Abwärtsfahrt der Reinigerharke abtastet. Eine ertastete Ansammlung wird von der Reinigerharke erfaßt und, ab einer bestimmten Größe, in Porti­ onen geräumt. Hierfür ist eine Wiederholsteuerung notwendig. Auch eine Handsteuerung kann vorgesehen sein.

Der vorbekannte Rechenreiniger arbeitet noch nicht zufrieden­ stellend. Wenn die Ansammlung größere sperrige Stücke enthält, dann kann die Reinigerharke nicht bis in die Schließstellung einschwenken. Die Steuerung schaltet dann auf Störung und unterbricht den Reinigungsvorgang. Dann ist der Klärwärter wiederum gehalten, die Ansammlung von Hand oder durch handgesteuerten Betrieb abzutragen. Das dürfte bei Verklemmungen besonders schwierig sein.

Aus dieser Schilderung leitet sich die Aufgabe ab, den Rechenreiniger so zu modifizieren, daß die Ansammlungen richtig erkannt und dann in einem neuen Reinigungsverfahren abgeräumt werden. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die beim Einschwenken am Rechenfuß erreichte Winkel- bzw. Einrückstellung der Reinigerharke nach einer gewissen Aufwärts-Fahrstrecke kontrolliert und bei Nichterreichen der vorgegebenen Winkel- bzw. Einrück­ stellung die Reinigerharke angehalten und wieder ausgeschwenkt wird, daß die Reinigerharke anschließend erneut zum Eingriff am Rechenfuß nach unten gefahren, eingeschwenkt und wieder aufwärts gefahren wird und daß die Reinigerharke danach unter Ausnutzung der Wiederhol­ steuerung bis zum bestätigten Passieren der Eingriffskontroll­ stelle im Wiederholkreislauf gefahren und erst beim bestätig­ ten Passieren der Eingriffskontrollstelle bis zur Abwurfstelle betrieben wird.

Bei diesem neuen Verfahren wird nahezu jede Art von Rechengutansammlung ohne Störabschaltung abgeräumt. Der Betrieb wird weitgehend automatisiert. Beschädigungen des Stabrechens und der Reinigerharke werden genauso vermieden wie Überlastungen der Antriebe. Ein weiterer Vorteil des neuen Reinigungsverfahrens ist darin zu sehen, daß es für beide Bauarten von Rechen, nämlich sowohl den Mitstromrechen als auch den Gegenstromrechen, einsetzbar ist.

Das vorbeschriebene Reinigungsverfahren erfaßt vor allem die am Rechenfuß liegenden Ansammlungen, wenn sie zu groß für eine Einmalräumung sind. Wenn an der Einrückkontrollstelle festgestellt wird, daß die Reinigerharke nicht bis in die gewünschte Stellung eingeschwenkt ist, dann ist dies ein Zeichen dafür, daß das erfaßte Rechengut nicht bis zur Abwurfstelle gefördert werden kann, weil es sich z. B. verklemmt hat. Auch für diesen Störfall kann das erfindungsgemäße Reinigungsverfahren eingesetzt werden, indem der Fühler für den Fahrwiderstand in der anderen Richtung anspricht. Die Reinigerharke wird dann erfindungsgemäß angehalten und wieder geöffnet, so daß das Rechengut zurück­ fallen kann. Es kann sich neu formieren. Der nächste Räumversuch ist dann unter Umständen erfolgreich.

Das neue Verfahren erfaßt auch Störfälle, die durch große Rechengutansammlungen an der Wasserfläche hervorgerufen werden. Trifft der Rechenreiniger bei der Abwärtsfahrt auf eine solche nicht räumbare Ansammlung, dann spricht der Fühler für den Fahrwiderstand ebenfalls an und veranlaßt den Rechen­ reiniger dazu, anzuhalten, auszuschwenken und wieder aufwärts zu fahren. Hierdurch wird die Rechengutansammlung aufgeloc­ kert, so daß sie bei der nächsten Räumfahrt von dem abwärts fahrenden Rechenreiniger störungsfrei passiert werden kann. Es ist zweckmäßig, den zur Ausübung dieser Verfahrensausge­ staltung notwendigen Fühler auch während der Abwärtsfahrt des Rechenreinigers zu aktivieren.

In bevorzugter Ausgestaltung des durch einen entsprechenden Steueralgorithmus verwirklichten Verfahrens wird vorgeschla­ gen, die Steuerung mit einem Zählwerk auszurüsten, das die Anzahl der durch den Fühler für den Fahrwiderstand oder die Kontrolleinrichtung für die Einrückstellung abgebrochenen Räumvorgänge zählt. Wird die vorgegebene Anzahl von Versuchen überschritten, dann ist die Ansammlung auch abschnittsweise und durch Umschichten und Auflockern nicht zu räumen. Die Ursache für die Störabschaltung muß dann von Hand entfernt werden.

Erkennt die Kontrolleinrichtung für die Einrückstellung, daß die Reinigerharke ausreichend weit eingeschwenkt ist, dann kann der Rechenreiniger die Stelle passieren. Das Abstreifen und der Abwurf des Rechenguts gehen wie üblich vonstatten.

Anhand der in den Abbildungen dargestellten Rechenanlage und des Funktionsplans für die Steuerung wird das neue Verfahren nachfolgend noch ausführlicher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Rechenanlage im Vertikalschnitt durch das Rechengestell,

Fig. 2 den Rechenreiniger aus Fig. 1 im Detail mit seinem Schwenkantrieb,

Fig. 3 den Rechenreiniger in seinen vier möglichen Winkel­ stellungen,

Fig. 4 den funktionsplan zur erfindungsgemäßen Steuerung des Rechenreinigers.

Bei dem gezeigten Rechen handelt es sich um einen Mitstrom­ rechen, bei dem der Rechenreiniger 1 auf der Aufstromseite des Stabrechens 2 arbeitet. Der an der Sohle 3 des Gerinnes 4 in einer flachen Vertiefung 5 aufgestellte Stabrechen 2 wird mit seinen oberen Stabenden an einer das Gerinne durchquerenden Traverse 6 abgestützt. Die Verlängerung des Stabrechens nach oben ist eine Schurre 7, die über Flur 8 in die Auffang­ rutsche 9 übergeht.

Das Rechengestell 10 ist an einer Ausnehmung 11 der Flurab­ deckung aufgestellt. Die der Schurre zugewandte Seite ist als Schiene 12 für das Fahrwerk 13 der schwenkbar angelenkten Reinigerharke 1 ausgebildet. Die Schiene enthält eine Trieb­ stockverzahnung (nicht dargestellt), in die das angetriebene Triebrollenrad 14 zwecks Auf- und Abwärtsfahrt eingreift.

Die Reinigerharke 1 enthält in der Nähe der oberen Anlenk­ stelle einen rückwärts vorkragenden Hebelarm 15, an dem der als Elektro-Spindelantrieb ausgebildete Schwenkantrieb 16 angreift. Das andere Anlenkende liegt an einem zum Fahrwerk gehörenden Kragarm 17. Der Spindelantrieb ist nach Fig. 2 als Schrittschaltantrieb mit vier definierten Stellungen der Hubspindel 18 ausgebildet. Die Stellungen sind mit Grad­ bezeichnungen gekennzeichnet:

0 GR für Räumstellung,
5 GR für nur teilweise eingerückte Stellung,
15 GR für ganz ausgeschwenkte Stellung, und
- 15 GR für Abwurfstellung.

Diese vier Stellungen sind in Fig. 3 an der Reinigerharke nochmals dargestellt.

Zwischen die Hubspindel 18 und den Anlenkpunkt (Hebelarm 15) ist ein ein doppeltes Federpaket 19 und einen in beide Richtungen ansprechenden Näherungsinitiator aufweisender Fühler 20 für die Abtastung des Fahrwiderstands eingefügt, der die Steuerung des Fahr- und des Schwenkantriebs beeinflußt. Für die Kontroll- und Schaltstellen sind an der Fahrschiene folgende Näherungsinitiatoren vorgesehen:

Schaltpunkt S - untere Eingriffs- und Umkehrstellung
Schaltpunkt F - Kontrolle des Eingriffswinkels der Reinigerharke
Schaltpunkt A - Anhalten und Vorschwenken der Reiniger­ harke zum Abstreifen und Abwerfen
Schaltpunkt O - obere Umkehr- und Rückschwenkstellung

Der erfindungsgemäße Betrieb des Rechenreinigers wird anhand des in Fig. 4 dargestellten Ablaufplans erläutert.

Der auf der Aufstromseite des Rechens vorgesehene Niveaumesser (nicht dargestellt) gibt den Impuls 30 für die nächste Räum­ fahrt. Der in Stellung F mit Winkelstellung 5 GR ruhende Rechenreiniger erhält den Befehl 31 zum Ausschwenken in die 15 GR-Stellung. Sobald diese erreicht ist, beginnt die Abwärtsfahrt 32. Wenn der Fühler für den Fahrwiderstand nicht anspricht (Pfad 33), wird der Fahrantrieb bei Erreichen des Schaltpunktes S angehalten (Impuls 34) und der Befehl 35 zum Einschwenken der Reinigerharke gegeben. Danach wird der Fahrantrieb auf Aufwärtsfahrt 36 eingeschaltet.

Bei Passieren der Kontrollstellung F wird die Winkelstellung der Reinigerharke anhand des Schwenkantriebs kontrolliert. Ist die 0-GR- oder die 5-GR-Stellung 37 erreicht, dann fährt die Reinigerharke bis zur Schaltstellung A weiter und wird dort angehalten (Befehl 38). Jetzt wird die Reinigerharke durch Einschalten des Schwenkantriebs in die -15-GR-Stellung 39 vorgeschwenkt und bei Erreichen dieser Stellung 40 auf Weiterfahrt 41 wieder eingeschaltet. Bei der Weiterfahrt wird der am Rechengestell schwenkbar angelenkte Abstreifer 22 wirksam, indem er über die Reinigerschaufel gleitet und das Rechengut über deren Vorderkante abstreift. Dieser Vorgang ist bei Erreichen des obersten Schaltpunkts O beendet. Nun wird der Fahrantrieb stillgesetzt (Impuls 42) und die Reinigerharke durch Ansteuern 43 des Schwenkantriebs in die 5-GR-Stellung ausgeschwenkt.

Sobald diese Stellung 44 erreicht ist, kehrt der Rechenreiniger in der nachfolgenden Abwärtsfahrt 45 in die Ruhestellung F zurück und wird dort stillgesetzt (Impuls 46). Der Rechenreiniger ist für den nächsten Räumvorgang aktiviert.

Spricht bei der Abwärtsfahrt zum Rechenfuß der Fühler 20 für den Fahrwiderstand an (Impuls 47), dann wird schon hier das Fahrwerk angehalten (Impuls 34) und der vorbeschriebene Räumvorgang ausgelöst. Das vorzeitige Rückkehren und Räumen wird sooft wiederholt, wie es das mit dem Fühler verbundene, eingestellte Zählwerk zuläßt. Erst wenn die eingestellte Zahl erreicht ist, schaltet das Fahrwerk endgültig ab und löst eine Störmeldung aus.

Der Fühler für den Fahrwiderstand kann aber auch bei der Auf­ wärtsfahrt ansprechen. Dieser Fall ist im Funktionsplan nicht gezeigt. In diesem Fall wird der Fahrantrieb stillgesetzt, die Reinigerharke in die 15-GR-Stellung ausgeschwenkt und zum Rechenfuß zurückgefahren. Führen auch die am Zählwerk eingestellten weiteren Räumversuche nicht zum Erfolg, dann ist die Steuerung dafür eingerichtet, daß die Reinigerharke die an der Wasserfläche angehäufte Rechengutansammlung in der ganz ausgeschwenkten Stellung nach oben umfährt und die Räumung von oben her versucht.

Wenn bei einem Räumvorgang vom Rechenfuß aus bei Passieren der Kontrollstelle F festgestellt wird, daß die Reinigerharke die 0-GR- bzw. die 5-GR-Stellung 48 nicht eingenommen hat, dann erhält der Fahrantrieb den Impuls zum Anhalten und der Schwenkantrieb den Impuls 49 zum Ausschwenken in die 15-GR-Stellung. Sobald diese Stellung erreicht ist, beginnt die erneute Abwärtsfahrt 32 zum Rechenfuß. Auch hierbei wird ein Zählwerk ingang gesetzt, das bei Erreichen der eingestell­ ten Anzahl von erfolglosen Räumversuchen den Fahrantrieb stillsetzt und einen Störalarm auslöst.

Diese Steuerung des Rechenreinigers erfaßt alle vorkommenden Störfälle und steuert den Rechenreiniger so, daß nur noch Störfälle, die von den Wiederholfahrten des Rechenreinigers nicht beseitigt werden können, zur Störabschaltung führen. Der Betrieb des Rechens ist dadurch wesentlich weiter automati­ siert und entlastet den Klärwärter von Handarbeit und Hand­ betrieb. Der Rechen ist weniger häufig außer Betrieb.

Claims (7)

1. Verfahren zum störungsfreien Reinigen von in Kläranlagen­ zuläufen oder sonstigen Gerinnen aufgestellten Stabrechens mit Hilfe einer Reinigerharke, die mit einem umsteuerbaren Fahrantrieb für die vom Rechenfuß bis zu einer oberen Abwurf­ stelle verlaufende Räumfahrt und mit einem Schwenkantrieb für den Ein- und Ausgriff und den Abwurf ausgestattet ist, wobei die Reinigerharke mit einem den Fahrwiderstand messenden Fühler ausgerüstet ist, der bei Ansprechen den Fahrantrieb stillsetzt, dadurch gekennzeichnet, daß die beim Einschwenken am Rechenfuß erreichte Winkel- bzw. Einrückstellung der Reinigerharke nach einer gewissen Aufwärts-Fahrstrecke kontrolliert und bei Nichterreichen der vorgegebenen Winkel- bzw. Einrückstellung die Reinigerharke angehalten und wieder ausgeschwenkt wird, daß die Reinigerharke anschließend erneut zum Eingriff am Rechenfuß nach unten gefahren, eingeschwenkt und wieder aufwärts gefahren wird und daß die Reinigerharke danach unter Ausnutzung der Wiederholsteuerung bis zum bestätigten Passieren der Eingriffskontrollstelle im Wiederholkreislauf gefahren und erst beim bestätigten Passieren der Eingriffs­ kontrollstelle bis zur Abwurfstelle betrieben wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in die Wiederholsteuerung ein Zählwerk integriert ist, das die Anzahl der an der Einrückkontroll­ stelle abgebrochenen Räumfahrten zählt und bei Überschreiten einer vorgegebenen Zahl eine Störmeldung auslöst und/oder den Fahrantrieb stillsetzt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Fühler für den Fahrwider­ stand auch bei der Aufwärtsfahrt vom Rechenfuß aktiviert ist und daß bei Ansprechen des Fühlers durch eine Ansammlung von oder beim Räumen verklemmtes Rechengut das Anhalten, Aus­ schwenken, Rückfahren zum Rechenfuß und das Wiedereinschwenken der Reinigerharke für eine neue Aufwärtsfahrt ausgelöst wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Reinigerharke beim Abwärts­ fahren zum Rechenfuß teilweise eingeschwenkt ist, daß bei Vorhandensein einer Rechengutansammlung an der Wasserfläche der Fühler für den Fahrwiderstand den Fahrantrieb stillsetzt und die Reinigerharke ausschwenkt und daß die Reinigerharke unter Nutzung der Wiederholsteuerung für weitere von oben ausgehende Räumfahrten nach oben gefahren wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3 und 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß bei Erreichen der voreingestell­ ten Zahl von vom Rechenfuß ausgehenden, an einer an der Wasserfläche liegenden Rechengutansammlung abgebrochenen Räumfahrten die Reinigerharke ganz ausgeschwenkt und an der Ansammlung vorbei nach oben gefahren wird und daß anschließend Räumversuche unter Nutzung der Wiederholsteuerung und des Fühlers für den Fahrwiderstand von oben her unternommen werden.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Fühler, der den Fahrwider­ stand abtastet, zwischen dem Schwenkantrieb und dem Schwenk­ hebel des Harkenarms eingefügt ist und als in beiden Rich­ tungen gegen Federkraft auslenkbarer Auslöser für Näherungs­ initiatoren ausgebildet ist.

7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß für den Schwenkantrieb ein vier feste Lagen der Hubspindel vorgebender elektrischer Spindelantrieb eingesetzt wird.