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Rechenreiniger für in Abwassergerinnen od.dgl. angeordnete Rechen
mit einer auf einer geschlossenen Bahn geführten Harke Zum einigen von Rechen in
Abwassergerinnen, Betriebswassergerinnen od.dgl. dienen Harken, die in einer Arbeitsstellung
am Rechen anliegend nach oben bewegt werden und dabei das Rechengut nach oben bis
zu einer Abwurfstelle mitnehmen, und die dann in einer inaktiven Stellung im Abstand
vom Rechen nach unten zum Ausgangspunk-t bewegt werden müssen.
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Eine solche geschlossene Umlaufbahn der Harke wird bisher ausschließlich
durch die Form der Umlaufbahn festlegende FUhrungskulissen od.dgl. bewirkt. In der
Ziegel sind solche Führungskulissen oder -schienen zu beiden Seiten des Rechens
vorgesehen und erstrecken sich über dessen volle Höhe, und die Harke ist in diesen
Führungskulissen
durch seitlich an dem die Harke tragenden Putzwagen
herausragende Führungsrollen, -zapfen od.dgl. geführt. Die FUhrungskulissen befinden
sich dabei zum Teil unter dem Wasserspiegel und deshalb müssen auch die mit ihnen
zusammenwirkenden ?Uhrungs-, Lager- und Antriebsteile teilweise unter Wasser arbeiten.
Hierdurch sind aufwendige Konstruktionen zum Schutz der Lagerteile erforderlich,
wobei trotzdem eine derartige Führung der Harke gegen Verschmutzung und Korrosion
besonders anfällig ist.
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Es ist auch bereits ein Vorschlag bekannt geworden (DT-PS 555 898),
bei der die Harke an einer an zwei Lenkern aufgehängten Verbindungsstange angeordnet
ist, ein Lenker ortsfest gelagert ist und der andere Lenker mittels eines Zahnrades
in einer die Führungskulisse darstellenden, innenverzahnten Ovalbahn geführt und
angetrieben ist. Die gleich langen Lenker und die Verbindungsstange bilden ein pantographenartiges
Parallelgestänge, so daß die am äußeren Ende der Verbindungsstange angeordnete Harke
die durch die innenverzahnte Ovalbahn vorgegebene Umlaufbahn in großerem Maßstab
nachfährt. Bei dieser Anordnung können alle Gelenk-und Antriebsteile oberhalb des
Wasserspiegels angeordnet sein. Die die Umlaufbahn nachbildende, innenverzahnte
Ovalbahn und der mit ihr zusammenwirkende Ritzelantrieb, der auch Einrichtungen
aufweisen muß, die ein Abheben des Ritzels von der Innenverzahnung verhindern, stellen
aber eine aufwendige, teure, störanfällige und platzraubende Konstruktion dar.
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Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Führung
der Harke auf einer Umlaufbahn zu realisieren, bei der keinerlei die Form der Umlaufbahn
vorgebende Führungskulissen od.dgl. erforderlich sind.
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Dies wird erfindungsgemäß durch die in Anspruch 1 angegebenen Mittel
erreicht. Die Erfindung macht sich also das an sich aus der Getriebelehre bekannte
Prinzip zunutze, mittels eines Gelenkvierecks mit ungleich langen Lenkern, auch
Bogenschubkurbel genannt, eine Umlaufbahn bestimmter gewünschter Form zu erzeugen,
insbesondere eine solche mit einem im wesentlichen geradlinigen Zweig der Umlaufbahn
zur Anpassung an einen Rechen mit geraden Stäben. Das Auffinden der für eine bestimmte
Ballkurve erforderlichen Länge der Lenker und der Koppelstange kann dabei für die
jeweiligen örtlichen Gegebenheiten jeweils nach bekannten Methoden, z.B. zeichnerisch,
festgestellt werden, wie dies aus der Theorie der Gelenkvierecke an sich bekannt
ist.
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Damit das Ende der Koppelstange eine Umlaufbahn ausführt, muß einer
der Lenker eine Umlaufbewegung ausführen.
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Diese kann im einfachsten Fall aus einem kreisförmigen Umlauf um den
ortsfesten Lagerpunkt des Lenkers bestehen. Es ist aber auch möglich, den betreffenden
Lenker lediglich zu einer hin- und hergehenden Schwingung anzutreiben, wobei durch
Lagerung des Lenkers an einem Kipphebel dafür gesorgt wird, daß sich die Schwingungsachse
verlagert und dadurch
bei der Rückschwingung eine andere Hahn durchlaufen
wird als bei der IIinschwingung, also ebenfalls eine Umlaufbewegung zustande kommt.
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Durch die im Anspruch 5 genannten Merkmale werden besonders günstige
Verhältnisse für den Abwurf des von der Harke nach oben geförderten Rechengutes
geschaffen. Auch diese Besonderheiten der Bahnform können durch geeignete Wahl der
Abstände der Gelenkpunkte des Gelenkvierecks erzielt werden.
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Da die Harke in Strömungsrichtung vor dem Rechen arbeiten muß, muß
sich das Gelenkviereck ebenfalls in Strömungsrichtung vor bzw. auch über dem Rechen
befinden, falls eine bis zur Harke geradlinige Koppelstange verwendet wird. Falls
es erwünscht ist, den Raum vor dem Rechen von störenden Konstruktionen freizuhalten,
ist aber auch die in Anspruch 6 und insbesondere Anspruch 7 angegebene Konstruktion
möglich.
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Weiterhin kann man es insbesondere bei einer solchen Konstruktion
durch geeignete Wahl der Längen der beiden Lenker so einrichten, daß das gedachte
Zentrum der mit der Umlaufbewegung verbundenen Kippung der Koppelstange in Strömungsrichtung
hinter dem Rechen liegt, wenigstens während des letzten Teils der Aufwärtsbewegung
der Harke. Dann führt die Harke eine leichte Kippung zum Rechen hin aus, was sich
für den Abwurf des Rechengutes am oberen Ende des Rechens vorteilhaft auswirkt.
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Die erfindungsgemäße Führung der Harke mittels eines nichtparallelen
Gelenkvierecks schreibt der Harke eine zwangsläufige Umlaufbahn vor, von der sie
normalerweise nicht abweichen kann. Die Harke kann sich also vom Rechen nicht abheben,
was für eine vollständige Reinigung vorteilhaft ist. Zum Schutz gegen Überlastung
kann man aber auch eine federnachgiebige Befestigung der Harke an der Koppelstange
vorsehen, so daß die Harke z.B. beim Auftreffen auf festgeklemmtes Rechengut ausweichen
kann. Dies ist jedoch eine teure und störanfällige Lösung, und es hat sich außerdem
als nachteilig erwiesen, daß ein solches Ausweichen der Harke im Betrieb sowie andere
Störungen an der Führung der Harke nicht als Überlastung erkannt werden, so daß
es zu Schäden kommen kann. Deshalb wird die in Anspruch 10 angegebene Ausführungsform
der Erfindung bevorzugt.
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Die vorstehend und in den Ansprüchen gebrauchte Formulierung ein
Gelenkviereck mit einer Koppelstange und zwei Lenkern soll nur die für die Kinematik
erforderlichen Teile bezeichnen, wobei jedoch in der Praxis man die Harke an beiden
Enden entsprechend führen wird, also zwei gleich ausgebildete Gelenkvierecke mit
je zwei Lenkern und einer Koppelstange vorsehen wird. In diesem Sinne ist auch die
nachfolgende Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnungen
zu verstehen, wobei die Zeichnungen nur schematisch die für das Verständnis der
Kinematik notwendigen Teile angeben. Auch die Größenverhältnisse in den Zeichnungen
sind
nicht immer der Wirklichkeit entsprechend.
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Fig. 1 zeigt schematisch eine erste Ausführungsform eines Gelenkvierecks
zur Führung einer Rechenreinigungsharke.
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Fig. 2 zeigt in ähnlicher schematischer Darstellung eine zweite Ausführungsform.
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Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform mit hin- und hergehendem
Antrieb.
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Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform mit in Strömungsrichtung
hinter dem Rechen liegendem Gelenkviereck.
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In Fig. 1 ist mit 1 schematisch die Sohle eines Abwassergerinnes
bezeichnet, z.B. des Zulaufes zu einer Abwasserreinigungsanlage. Mit 2 ist der normale
Wasserspiegel und mit 3 die Strömungsrichtung des Wassers bezeichnet. In dem Abwassergerinne
ist ein Rechen 4 angeordnet, der grobe Schwemm- und Schwimmstoffe zurückhalten soll
und bei der gezeigten Ausführungsform aus parallelen, geraden, schräg zur Strömungsrichtung
angestellten Roststäben bestehen kann, die sich z.B. gegen eine obere Abdeckung
5 des Gerinnes abstützen. Um den Rechen 4 von Zeit zu Zeit von angeschwemmtem Rechengut
zu reinigen, ist eine Harke 6 vorgesehen, die nur schematisch angedeutet ist und
beispielsweise zwischen
die Roststäbe greifende Zähne aufweisen
kann. Jedes der beiden Enden der Harke ist an einer Stange 7 befestigt, die an zwei
ortsfest gelagerten Lenkern 8, 9 gelagert ist. Der kürzere Lenker 8 wird durch (nicht
dargestellte) Antriebsmittel zu einer Kreisbewegung um seinen ortsfesten Lagerpunkt
10 angetrieben.
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Wie man erkennt, bilden die Lenker 8, 9 und die sie verbindende Koppelstange
7 ein Gelenkviereck, wobei lediglich durch die gegenseitigen Abstände der ortsfesten
Lagerpunkte 10, 11 der Lenker und ihre Anlenkpunkte 12, 13 an der Stange 7 die Kinematik
des Gelenkvierecks vollständig definiert ist.
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Durch den Umlauf des Lenkers 8 um den Lagerpunkt 10 ergibt sich somit
eine hin- und herschwingende Bewegung des Lenkers 9 um seinen Lagerpunkt 11, während
das die Harke 6 tragende Ende der Koppelstange 7 eine geschlossene Umlaufbahn 14
beschreibt, die bei geeigneter Wahl der Abstände der Lager-und Anlenkpunkte etwa
die in der Zeichnung gezeigte Form haben kann.
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annähernd Zu beachten ist, daß die Bahn 14 einen/geradlinig am Rechen
aufsteigenden Zweig hat, der sich bei 15 noch ein kurzes Stück über das obere Ende
des Rechens hinaus fortsetzt. Dies ist besonders vorteilhaft, weil an dieser Stelle
der Abwurf des Rechengutes erfolgen soll. Anschließend entfernt sich die Bahn 15
mehr oder weniger weit vom Rechen und verläuft nach unten, bis sie bei 16 wieder
zum Rechen zurückkehrt,
wobei bei 16 der etwa tangential zur Sohle
1 verlaufende und dann etwa tangential in die Neigung des Rechens 4 übergehende
Verlauf besonders vorteilhaft ist.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 sind diejenigen Teile, die den
Teilen nach Fig. 1 entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Diese
Ausführungsform zeigt, daß die Lenker 8, 9 auch in Strömungsrichtung vor der Koppelstange
7 liegen können, und ferner, daß man mit einem 8olchen Gelenkviereck auch eine an
eine gekrümmte Form des Rechens 4' angepaßte Form der Umlaufbahn 14' erreichen kann.
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Im übrigen entspricht diese Ausführungsform weitgehend der Ausführungsform
nach Fig. 1.
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Auch bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist der eine Lenker 9 an
einem ortsfesten Lagerpunkt 11 gelagert; der andere Lenker 8', der die Umlaufbewegung
ausführen soll, ist jedoch nicht mehr ortsfest gelagert und wird auch nicht zu kreisförmigem
Umlauf angetrieben. Stattdessen ist der Lenker 8' am Ende eines kurzen Kipphebels
16 gelagert, der seinerseits bei 17 ortsfest gelagert ist. Der Lagerpunkt 10' des
Lenkers 8' kann sich also auf einer Kreisbahn um den Lagerpunkt 17 verschieben.
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Ein an der Koppelstange 7 angreifendes Hubseil 18 ist über eine Seilrolle
19 geführt, welche zu hin- und hergehen der Drehung antreibbar ist. Auf diese Weise
kann das ganze
Gelenkviereck zu hin- und hergehender Bewegung angetrieben
werden. Bei der Aufwärtsbewegung der Koppelstange 7 wird sich dabei der Knicklenker
16 in der voll gezeichneten Lage befinden, während er bei der Abwärtsbewegung in
die strichpunktiert gezeichnete Lage kippen wird, so daß dann auch das ganze Gelenkviereck
die strichpunktiert gezeichnete Stellung einnehmen wird. Hierdurch ergibt sich wiederum
eine geschlossene Umlaufbahn der Harke 6 am Ende der Koppelstange 7, wobei man wiederum
durch geeignete Bemessung der Abstände der Gelenkpunkte die Bahn der vorhandenen
Rechenform, z.B. dem geradlinigen Verlauf des Rechens 4, anpassen kann.
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Von besonderem Vorteil ist bei dieser Ausführungsform, daß man am
oberen Ende des Rechens 4 eine zum Rechen hingerichtete Abknickung der Umlaufbahn
erhält, bevor die Harke den vom Rechen weg oder nach unten gerichteten rückkehrenden
Zweig der Bahn durchläuft. Diese Abknickung 17 ist besonders vorteilhaft für den
Abwurf des Rechengutes am oberen Ende des Rechens.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist das aus den Lenkern 8, 9
und der Koppelstange 7 bestehende Gelenkviereck mit den ortsfesten Lagerpunkten
10, 11 bezüglich der Strömungsrichtung 3 hinter dem Rechen 4 angeordnet. Die Harke
5 ist in gedachter geradliniger Verlängerung 20 der Koppelstange 7 angeordnet. Abweichend
von den früheren Ausführungsformen ist die Koppelstange 7 jedoch nicht selbst
direkt
bis zur Harke 6 verlängert, sondern die Harke 6 ist mit der Koppelstange 7 durch
eine Dreieck- oder Fachwerkkonstruktion verbunden, die über das obere Ende des Rechens
4 herumgeführt ist. Diese Dreieckskonstruktion besteht aus mindestens im unteren
Teil der Umlaufbahn einer die Harke 6 tragenden Stange 21, die/etwa parallel zum
Rechen 4 verläuft, und zwei das obere Ende der Stange 21 mit den beiden Gelenkpunkten
12, 13 an der Koppelstange 7 verbindenden Streben 22, 23. Die Harke 6 ist auf diese
Weise starr mit der Koppelstange 7 verbunden, wobei jedoch an den Gelenkpunkten
12, 13 keine biegesteife Befestigung der Streben 22, 23 erforderlich ist.
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Im Betrieb wird der Lenker 8 durch einen (nicht dargestellten) Antrieb
zum kreisförmigen Umlauf um den ortsfesten Lagerpunkt 10 angetrieben. Der Gelenkpunkt
12 beschreibt dabei eine Kreisbahn 24, während der Gelenkpunkt 13 des Lenkers 9
auf einem Kreisbogen 25 hin- und herschwingt. Die Harke 6 führt dabei eine Umlaufbahn
26 aus, die am Rechen geradlinig aufwärts und im Abstand vom Rechen in gekrümmter
Bahn abwärts verläuft. Am oberen Umkehrpunkt der Bahn hat die Harke die Stellung
6", und die zugehörige Lage der Stange 21 der Streben 22, 23 und der Koppelstange
7 sind strichpunktiert bei 21", 22", 23" und 7" angedeutet.
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In dieser Stellung der Harke 6" kann der Abwurf des Rechengutes erfolgen,
welches z.B. über eine am oberen Ende des Rechens 4 angeordnete Rutsche 27 auf ein
Förderband 28 gelangen
kann, welches das Rechengut zu einer weiteren
Rutsche 29 befördert, von wo es z.B. auf ein Transportfahrzeug aufgegeben werden
kann.
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Von besonderem Vorteil bei dieser Ausführungsform ist die Tatsache,
daß die Harke 6 bei ihrer Aufwärtsfahrt zum Rechen hin gekippt wird und nicht, wie
z.B. bei der Ausführungsform nach Fig. 2, vom Rechen weg. Diese Kippung zum Rechen
hin unterstützt den Abwurf des Rechengutes am oberen Ende des Rechens 4 in die Rutsche
27 und verhindert das esfallen des Rechengutes über die Hinterkante der Harke.
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Ein Anschlag 30 sorgt dafür, daß der Lenker 9 am unteren Umkehrpunkt
der Bahn nicht nach unten durchschlägt.