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Rechenanlage für die mechanische Abwasserreinigung
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Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf eine Rechenanlage für
die mechanische Abwasserreinigung, - mit stationär in einem Abwassergraben angeordnetem
Rechen aus im wesentlichen vertikalen Rechenstäben, Rechenharke mit zwischen den
Rechenstäben einfassenden Harkenzinken sowie
Betätigungsvorrichtung
für die Rechenharke, wobei de Betätigungsvorrichtung einen Schwenkarm und eine Hubvorrichtung
für die Rechenharke aufweist, die an dem Schwenkarm mittels Parallelogrartimlenker
verstellbar ist und eine Abdrückeinrichtung aufweist, und wobei der Schwenkarm die
Hubvorrichtung sowie die Abdrückeinrichtung mit Stelltrieben ausgerüstet sind, deren
einer zwischen Hubvorrichtung und einem festen Punkt, deren anderer zwischen Hubvorrichtung
und Schwenkarm und deren dritter zwischen Schwenkarm und Abdrückeinrichtung gelenkig
abgestützt sind. - Zur Funktion einer derartigen Anlage gehört, daß mit Hilfe der
Hubvorriciting und des Schwenkarmes die Rechenharke ausgehoben werden kann, wobei
die Harkenzinken vor dem Rechen abgesetztes Gut aufnehmen und mitnehmen. Durch geeignete
Bewegung der Rechenharke und Betätigung der Abdrückeinrichtung kann dieses Gut dann
einem beistehenden Container o. dgl. aufgegeben werden.
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Bei den (aus der Praxis) bekannten Rechenanlagen der beschriebenen
Gattung weist die Hubvorrichtung für die Rechenharke eine Hebebühne auf, die mittels
Scherentrieb heb- und senkbar ist. Die Rechenharke ist stirnseitig an die Hebebühne
mit Hilfe eines ParallelogEnslenkersystems angeschlossen, dem der Schwenkarm angehört,
wobei dieses Parallelogrammlenkersystem waagerechte Gelenkachsen aufweist und seinerseits
an der Hebebühne um eine vertikale Gelenkachse schwenkbar ist. Die Stelltriebe sind
hydraulische Stelltriebe in Form von Zylinderkolbenanordnungen.
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Das hat erhebliche Nachteile. Tatsächlich gehören zu den hydraulischen
Stelltrieben Hydraulikleitungen und Hydraulikschläuche, die zu dem weiter entfernt
angeordneten Hydraulikaggregat mit Pumpe, Druckkessel u. dgl. führen. Die Schläuche
werden notwendigerweise
ständig bewegt. Das bedeutet ständigen
Verschleiß.
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Brüche sind nicht selten. Die Hydraulikflüssigkeit ist bei derartigen
Stelltrieben und Hydraulikanlagen wasserlöslich, um bei einem Schlauchbruch das
Wasser der Kläranlage nicht zusätzlich zu verschmutzen. Wasserlösliche Hydraulikflüssigkeiten
sind aber temperaturempfindlich, wobei insbesondere bei hohen Einstlungstemperaturen
im Sommer oder tiefen Temperaturen im Winter Störungen auftreten können. Häufig
sind daher zusätzliche Heiz- und Kühlaggregate erforderlich. Im übrigen stört, daß
für die Steuerung der Bewegungsabläufe sehr aufwendige hybride Steuereinrichtungen
erforderlich sind, die einerseits aus elektrischen und elektronischen Elementen,
andererseits aus mechanischen Ventilen, Schiebern u. dgl. bestehen und störanfällig
sind. Letzteres auch deshalb, weil bei derartigen hydraulischen Einrichtungen auf
freiliegende Endschalter nicht verzichtet werden kann.
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Im übrigen kennt man elektrische Stelltriebe aus Motor und Getriebe
oder integriert als Getriebemotor, auch mit ein- und ausfahrbarer Spindel oder Stellstange.
Das hat die Entwicklung von gattungsgemäßen Rechenanlagen bisher nicht beeinflußt.
Zwar könnte man ohne weiteres hydraulische Stelltriebe gegen elektrische Stelltriebe
austauschen, dann müssen jedoch bei einer gattungsgemäßen Rechenanlage in aufwendiger
Weise zu große elektrische Stelltriebe und zu hohe elektrische Leistungen installiert
werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Rechenanlage
so weiter auszubilden, daß auf die Anordnung hydraulischer Stelltriebe verzichtet
werden kann.
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Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß die Hubvorrichtung
als zweiarmige, zwischen Lagerwangen eines Lagerbockes angeordnete
Wippe
ausgeführt ist, die um eine horizontale Achse schwenkbar ist und einerseits den
angelenkten Schwenkarm, andererseits ein Gegengewicht trägt, daß der Schwenkhebel
als zweiarmiger Hebel ausgeführt ist, der einerseits die angelenkte Rechenharke
und andererseits ebenfalls ein Gegengewicht trägt, und daß die Stelltriebe als elektrische
Stelltriebe ausgeführt sind. Nach bevorzugter Ausführungsform sind die elektrischen
Stelltriebe als Getriebemotor ausgeführt und, bis auf den mechanischen Antrieb,
klimafest gekapselt. - Es versteht sich von selbst, daß bei einer erfindungsgemäßen
Rechenanlage sowohl die Wippe als auch der Schwenkarm regelmäßig aus zwei parallel
nebeneinander vereinigten Holmen bestehen, deren Abstand der Breite der am Ende
des Schwenkarmes angeschlossenen Rechenharke entspricht. Aus Gründen terminologischer
Einfachheit wird jedoch im folgenden stets nur von Wippe und Schwenkarm gesprochen.
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Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß bei einer gattungsgemäßen
Rechenanlage mit sehr einfachen und kleinen elektrischen Stelltrieben gearbeitet
werden kann, für die nur eine verhältnismäßig geringe elektrische Leistung erforderlich
ist, wenn in der beschriebenen Weise mit einer Wippe und mit einem als freiarmiger
Hebel ausgeführten Schwenkarm gearbeitet wird und wenn diesen Bauteilen Gegengewichte
angeordnet sind. Es versteht sich von selbst, daß man die Gegengewichte so dimensionieren
wird, daß ein möglichst vollständiger Gewichtsausgleich erreicht wird, so daß mit
kleinen Stellkräften sowohl die Verstellung der Wippe als auch die Verstellung des
Schwenkarmes möglich ist.
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Im einzelnen bestehen mehrere Möglichkeiten der weiteren Ausbildung
und Gestaltung. So ist eine bevorzugte Ausführungsform der
Erfindung
dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerwangen des Lagerbockes als Kastentragwerk ausgeführt
und in einem solchen Kastentragwerk der elektrische Stelltrieb für die Wippe (mit
den zugeordneten Übertragungselementen) angeordnet ist. In einem solchen Kastentragwerk
können dann auch die Stauch- und Steuereinrichtungen untergebracht sein, die sich
im Rahmen der Baulehren der modernen Steuerungstechnik ohne weiteres md mit sehr
geringen Aufwand verwirklichen lassen. Im Rahmen der Erfindung liegt es, die Anordnung
so zu treffen, daß die Wippe und/oder der Schwenkarm ebenfalls als Kastentragwerk
ausgeführte Wippenholme bzw.
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Schwenkholme aufweist. Dabei besteht die Möglichkeit in solchen auch
die Stelltriebe für den Schwenkarm und/oder für die Abdrückeinrichtung (mit den
zugeordneten Übertragungselementen) angeordnet sind.
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Ist eine Rechenanlage in der beschriebenen Weise gestaltet, so läßt
sich die Bewegung der Rechenharke sehr einfach steuern, und zwar dadurch, daß der
Parallelogrammlenker der Rechenharke, der an die Rechenharke mittels Lenkerwippe
angeschlossen ist, am anderen Ende an eine Lenkerwippe angeschlossen ist, die koaxial
zur Schwenkachse des Schwenkarmes gelagert ist, und daß qn dieser zweiten Lenkerwippe
ein Parallelogrammlenker angeschlossen ist, der andererseits am Lagerbock mittels
Gelenk gelagert ist. Das bringt den Vorteil, daß für die Bewegung der Rechenharke
auf zusätzliche Stelltriebe verzichtet werden kann. Folglich können alls Stelltriebe
bei der erfindungsgemäßen Rechenanlage ohne weiteres so angeordnet werden, daß sie
mit dem Wasser nicht in Berührung kommen, welches in dem Abwassergraben fließt.
Dazu empfiehlt die Erfindung fernerhin, daß die Abdrückeinrichtung einen gegen eine
Rückstellfeder in Abdrückrichtung vordrückbaren Abdrückstempel aufweist, der mit
der Rechenharke schwenkbar ist,
und daß der Stelltrieb f die Abdrückeinrichtung
oberhalb der Wasserlinie am Schwenkarm stationär befestigt sowie mit einer ein-
und ausfahrbaren Stellstange versehen ist, die in ausgehobener Stellung der Rechenharke
den Stellstempel beaufschlagt.
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Soll die Rechenharke in ausgehobener Stellung das ausgehobene Gut
an einem seitlich nebenstehenden Container o. dgl. abgeben, so kann es zweckmäßig
sein, zu dem Lagerbock einen zentralen Kasten und/oder einen Drehkranz vorzusehen,
um den der Lagerbock, wiederum mit elektrischem Stelltrieb, schwenkbar ist.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausx führungsbeispiel
darstellenden Zeichnung, aus der auch die kinematischen Zusammenhänge deutlich werden,
ausführlicher erläutert.
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Es zeigen in schematischer Darstellung Fig. 1 die Seitenansicht einer
erfindungsgemäßen Rechenanlage mit eingefahrener Rechenharke, Fig, 2 den Gegenstand
nach Fig 1 mit ausgehobener Rechenharke und Fig. 3 eine Ansicht des Gegenstandes
der Fig. 1 aus Richtung des Pfeiles A.
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Die in den Figuren dargestellte Rechenanlage ist für die mechanische
Abwasserreinigung bestimmt. Sie besteht in ihrem grundsätzlichen Aufbau zunächst
aus einem stationär in einem Abwassergraben 1 angeordneten Rechen 2 mit vertikalen
Rechenstäben 3, der Rechenharke 4 mit zwischen die Rechenstäbe 3 einfassenden Harkenzinken
5 sowie einer Betätigungsvorrichtung 6 für die Rechenharke 4.
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Die Betätigungsvorrichtung 6 besitzt einen Schwenkarm 7 und ein
Hubaggregat
8 für die Rechenharke 4. Die Rechenharke 4 ist an den Schwenkarm 7 mittels Parallelogrammlenker
9, 10 verstellbar angeschlossen end weist eine Abdrückeinrichtung 11 auf. Der Schwenkarm
7, die Hubvorrichtung 6 sowie die Abdrückeinrichtung 11 sind mit Stelltrieben 12,
13, 14 ausgerüstet. Von den Stelltrieben ist einer 12 zwischen der Hubvorrichtung
6 und einem festen Punkt 15, ein anderer 13 zwischen Hubvorrichtung 6 und Schwenkarm
7, der dritte 14 zwischen Schwenkarm 7 und Abdrückeinrichtung 11 angeordnet und
jeweils gelenkig abgestützt.
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Für die Erfindung ist zunächst wesentlich, daß die Hubvorrichtung
6 als zweiarmiger zwischen Lagerwangen 16 eines Lagerbockes 17 angeordnete Wippe
18 ausgeführt ist, die um eine horizontale Achse 19 schwenkbar ist und einerseits
den angelenkten Schwenkarm 7, andererseits ein Gegengewicht 20 trägt. Aber auch
der Schwenkarm 7 selbst istein zweiarmiger Hebel. Er trägt einerseits die angelenkte
Rechenharke 4 und andererseits ebenfalls ein Gegengewicht 21. Alle schon erwähnten
Stelltriebe 12, 13, 14 sind als elektrische Stelltriebe ausgeführt. Dabei handelt
es sich bei dem Stelltrieb 12 für die Wippe 18 sowie für den Stelltrieb 13 für den
Schwenkarm 7 um elektrische Stelltriebe in Form von Getriebemotoren. Der Stelltrieb
14 für die Abdrückeinrichtung 11 ist mit einer Stellstange 22 ausgerüstet.
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Die Fig. 1 und 2 machen unmittelbar deutlich, daß bei Ausbildung der
Lagerwangen 16 des Lagerbockes 17 als Kastentragwerk einerseits, bei Ausbildung
der Holme der Wippe 18 als Kastentragwerk andererseits die entsprechenden Stelltriebe
12, 13 in dem Kastentragwerk untergebracht werden können. In einem solchen Kastentragwerk
können auch die Schalt- und Steuervorrichtungen untergebracht sein. Im Ausführungsbeispiel
ist der Stelltrieb 14 für
die Abdrückeinrichtung 11 freiliegend
neben den Holmen des Schwenkarmes 7 angebracht.
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Zur Steuerung der Bewegung der Rechenharke 4 sind besondere Stelltriebe
nicht vorgesehen. Die Anordnung ist vielmehr so getroffen, daß der Prallelogrammlenker
9 der Rechenharke 4, der an die Rechenharke 4 mittels Lenkerwippe 23 angeschlossen
ist, am anderen Ende an eine Lenkerwippe 24 angeschlossen ist, die koaxial zur Schwenkachse
25 des Schwenkarmes 7 gelagert ist.
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An diese zweite Lenkerwippe 24 ist ein PCrallelogrammlenker 10 angeschlossen,
der andererseits am Lagerbock 17 mittels Gelenk 26 gelagert ist. Aus einer vergleichenden
Betrachtung der Fig.
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1 und 2 folgt unmittelbar, daß bei dieser Gestaltung die Rechenharke
4 mit der Schwenkbewegung der Wippe 18 und des Schwenkarmes 7 von selbst die Bewegung
ausführt, die erforderlich ist, um von der Rechenharke 4 aufgenommenes Gut mit Hilfe
der Abdrückeinrichtung 11 einfach abzudrücken. - Den lenkenden Parallelogrammen
gehören hier offenbar der Schwenkarm 7 einerseits, die Wippe 18 der Hubvorrichtung
6 andererseits an.
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Die Abdrückeinrichtung ist in besonderer Weise und sehr funktionssicher
gestaltet. Man erkennt, daß die Abdrückeinrichtung 11 einen gegen eine Rückstellfeder
27 in Abdrückrichtung vordrückbaren Abdrückstempel 28 aufweist. Dieser ist mit der
Rechenharke 4 schwenkbar. Der Stelltrieb 14 für die Abdrückeinrichtung 11 ist oberhalb
der Wasserlinie am Schwenkarm 7 stationär befestigt. Er ist mit einer ein- und ausfahrbaren
Stellstange 22 versehen, die in ausgehobener Stellung der Rechenharke 4 (vgl. Fig.
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2) den Abdrückstempel 28 beaufschlagt. Nicht dargestellt wurde, daß
der Lagerbock 17, z. B. um einen zentralen Zapfen und/oder
mittels
Drehkranz, um eine vertikale Achse schwenkbar sein kann.
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Aus einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 1 und 2 erkennt man,
unter Berücksichtigung der Zwischenstellung, die in Fig. 2 strichpunktiert eingezeichnet
worden ist, ohne weiteres alle kinematischen Zusammenhänge. Diese bedürfen daher
im einzelnen ebenso wenig der Beschreibung, wie die für diese Kinematik erforderlichen
steuerungstechnischen Maßnahmen, die mit den Hilfsmitteln der modernen elektrischen
Steuerungstechnik ohne weiteres zeitabhängig und/oder wegabhängig durchgeführt werden
können.
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L e e r s e i t e