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Beschreibung
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Die Erfindung betrifft einen Langsandfang zum Abscheiden von Sand
und dgl. Sinkstoffen aus Abwasser.
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Längsdurchflossene Sandfänge haben über ihre Länge einen im wesentlichen
gleichbleibenden Querschnitt, der an der Sohle eine Sammelrinne mit trapezförmigem
Querschnitt aufweist. Ein entsprechend geformtes Räumschild schiebt abgeschiedenen
Sand in einen am Sandfangende angeordneten Trichtersumpf, aus dem er mittels eines
Saughebers abgesaugt wird. Es gibt auch Langsandfänge, bei denen dem Räumschild
gleich ein Saugheber zugeordnet ist, so daß der Sand schon während der Räumfahrt
ständig abgefördert wird. Hierzu ist ein auf der Brücke angeordneter Sandsammelbehälter
vorgesehen, der, sobald er gefüllt ist, in einen bereitstehenden Kübel oder ein
Transportfahrzeug entleert wird. Bei einer anderen Ausführungsform wird der abgesaugte
Sand in eine ortsfeste Rinne gefördert, aus der er in einen Auffangbehälter fließt.
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Die beschriebenen Langsandfänge sind hinsichtlich des Bauaufwands
und der Betriebskosten teuer. Für das Formen des Trichtersumpfes sind besondere
Schalungsarbeiten nötig, und der doppelte Aufwand für das Räumen und anschließende
Hochfördern des Sand-Wasser-Gemisches ist vom Wirkungsgrad und den Energiekosten
her unbefriedigend.
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Es bestand daher der Wunsch nach einem deutlich billigeren, im Betrieb
gleichwohl sehr robusten und energiesparenderen, geräumten Sandfang. Bei der Lösung
dieser Aufgabe wird gemäß der
vorliegenden Erfindung von dem Prinzip
ausgegangen, ein einziges Räumelement zu verwenden, das den Sand am Boden der Sandsammelrinne
aufnimmt, ihn auf die erforderliche Höhe über der Krone des Sandfangs hebt und dort
unter gleichzeitiger Vorentwässerung in einen bereitstehenden Container abwirft.
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Dieses Prinzip läßt sich gemäß der Erfindung mit einem Pendelkübel
realisieren, dessen Schwerpunkt im gefüllten Zustand unter der Pendelachse liegt
und dessen obere Aufnahmeöffnung in etwa dem Querschnitt der Sandsammelrinne entspricht.
Während der Räumfahrt wird der Pendelkübel durch eine an seinem unteren Ende angeordnete
Rolle oder dgl., die sich auf dem Boden der Sandsammelrinne abstützt, in einer in
Räumrichtung aufnahmebereiten Kippstellung gehalten. Am Ende der Räumfahrt wird
der Pendelkübel dann angehoben und kippt dabei in die stabile Füllage, in der er
aus dem Sandfang herausgehoben wird. Durch Auskippen wird der Sand in einen bereitstehenden
Container oder eine Rinne entleert. Der Sandfang kann also ohne Trichtersumpf ausgeführt
werden. Die Sandsammelrinne braucht lediglich eine Eintaufschräge zu bekommen, die
dafür sorgt, daß der Pendelkübel mit seiner oberen Aufnahmeöffnung vorweg in den
Sand einfährt und ihn vollständig aufschürft. Es ist ohneweiteres möglich, die Räumfahrt
zu unterbrechen, wenn der Pendelkübel schon vorzeitig voll ist. Dies wird durch
Ausweichen des Räumarms angezeigt und kann mit einem Oberlastschalter abgefühlt
werden.
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Grundsätzlich gibt es zwei Möglichkeiten für die Aushebebewegung des
vollen Pendelkübels. Entweder benutzt man einen hochschwenkbaren Räumarm, an dessen
unterem Ende der Pendelkübel angelenkt ist, oder der Räumarm ist feststehend und
der Pendelkübel wird mittels einer Hubvorrichtung an dem Räumarm hochgefahren und
abgesenkt.
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Bei der ersten Bauart, die insbesondere für flache Sandfänge bis zu
einer Tiefe von etwa 4 m geeignet ist, kann es vorteilhaft sein, wenn der Räumarm
ein Gelenk aufweist, dessen Gelenkachse in ausgehobener Stellung des Räumarms vertikal
verläuft.
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Dieses Gelenk ermöglicht es, den Pendelkübel seitlich aus dem Sandfang
zu schwenken und den Sand in einen dort bereitstehenden Container zu werfen. Diese
Bauart eignet sich auch für zweizeilige Sandfänge. Jede Zeile enthält dann einen
Räumarm mit Pendelkübel, der in entgegengesetzte Richtungen ausgeschwenkt wird.
Sind mehr als zwei Zeilen vorgesehen, dann muß eine andere Bauart gefunden werden,
und zwar ist dann für alle Zeilen nur ein Pendelkübel vorhanden, der mittels einer
an der Brücke querverfahrbaren Bühne über die jeweils zu räumende Zeile verfahren
wird. Als Fahrantrieb für diese Bühne dient vorzugsweise eine handbetriebene Gewindespindel.
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Weitere erfindungsgemäße Einzelheiten des neuen Sandfangs sind aus
den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen zu ersehen, die nachfolgend
näher beschrieben werden. Es zeigen: Fig. 1 eine erste Bauform eines Langsandfangs
mit Räumer im vertikalen Längsschnitt nach Linie I - I der Fig. 2, Fig. 2 eine Draufsicht
auf den Sandfang nach Fig. 1 Fig. 3 einen vertikalen Querschnitt entlang der Linie
III - III der-Fig. 1, Fig. 4 eine zweite Bauform im vertikalen Längs schnitt nach
Linie IV - IV der Fig. 5,
Fig. 5 eine Draufsicht zu Fig. 4.
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Bei der ersten Bauform nach den Figuren 1 bis 3 handelt es sich um
einen Doppelsandfang mit zwei parallel zueinander angeordneten Gerinnen 1, 2. Auf
ihren Beckenkronen 3, 4 ist eine Räumerbrücke 5 verfahrbar, die mit einem aushebbaren
Räumarm 16 mit Kübel 20 versehen ist. Jedes Gerinne hat unten eine im Querschnitt
trapezförmige Sandsammelrinne 7. Auslaufseitig geht die Sandsammelrinne 7 durch
eine Schrägfläche 8 in das Fließgerinne über.
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Die Räumerbrücke 5 enthält zwei äußere Längsfahrwerke lo, einen durch
Geländer gesicherten Quersteg 11 und eine mittlere Bedienungsbühne 12. Einige Geländer,
Treppen und Schutzabdeckungen sind der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt.
Zur statisch besseren Abstützung kann die mittlere Bedienungsbühne 12 ebenfalls
mit einem Fahrwerk 13 ausgerüstet sein, das den (nicht gezeigten) Antrieb enthalten
kann. Ober jedem Gerinne ist an der in Fahrtrichtung 14 der Räumerbrücke 5 hinten
liegenden Seite des Stegs 11 ein Schwenklager 15 für den Räumarm 16 befestigt. Vertikal
darunter liegt ein Anschlag 17 für die Räumstellung des durch ein Gewicht 18 belasteten
Räumarms 16. Der Räumarm geht unten in eine Gabel 19 über, an der der Räumkübel
20 pendel fähig angelenkt ist. Dieser trichterförmige Räumkübel 20 hat eine obere
Eintrittsöffnung, die im wesentlichen dem Querschnitt der Sandsammelrinne 7 entspricht.
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Er trägt an seinem unteren Spitzende ein Stützrad 21, mit dem er in
Räumstellung in der waagerechten Schürfstellung gehalten wird.
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Zum Heben und Senken des Räumarms 16 ist ein Getriebemotor 22 mit
Windwerk 23 vorgesehen, der auf einer Konsole 24 der mittleren Bedienungsbühne 12
montiert ist. Das Zugmittel 25 greift am Räumarm 16 oberhalb eines Gelenks 26 an,
dessen Gelenkachse bei abgesenktem Räumarm 16 waagerecht in Räumrichtung verläuft.
Der Räumarm ist also beim Räumen starr. In der angehobenen Stellung
kann
jedoch, wie Fig. 2 in strichpunktierter Darstellung zeigt, sein äußerer Teil um
900 nach außen geschwenkt werden, so daß der Pendelkübel 20' dann über einen neben
dem Gerinne aufgestellten Container 27 zu hängen kommt, in den der Sand abgeworfen
wird. Wie Fig. 1 zeigt, besitzt der Pendelkübel 20 in der Trichterspitze und in
der beim Räumen oben liegenden Wand Entwässerungsöffnungen 28, durch die das beim
Ausheben mitgeschöpfte Wasser abtropfen kann.
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Der Räumvorgang geht folgendermaßen vonstatten: die Räumerbrücke 5
fährt in die in Strömungsrichtung 9 gesehen hinterste Stellung. Der Räumarm 16 wird
mit dem leeren Pendelkübel durch Nachlassen des Zugmittels 25 abgesenkt. Nach einem
Schwenkwinkel von etwa 300 stößt das Stützrad 21 auf die obere Ecke der Schrägfläche
oder der waagerechten Fortsetzung und leitet damit das Kippen des Pendelkübels ein.
In Fig. 1 ist strichpunktiert diejenige Stellung des Pendelkübels 20 " gezeigt,
in der seine untere Bodenfläche etwa parallel zur Schrägfläche 8 verläuft.
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Bei weiterem Absenken des Räumarms sticht somit der Pendelkübel von
schräg oben in den sedimentierten Sand ein und schürft ihn von Anfang an auf. Am
Ende der Räumfahrt wird die Brücke angehalten und mit dem Ausheben des Räumarms
16 begonnen. Der Pendelkübel richtet sich dabei auf. Der Räumarm wird in der waagerechten
Hochstellung eine Weile angehalten, so daß noch Restwasser aus dem Sand abtropfen
kann. Danach erfolgt das seitliche Ausschwenken des unteren Räumarmteils und das
Auskippen der Pendelkübel durch manuelles Seitschwenken des Pendelkübels in einen
bereitstehenden Container. Die Brücke bleibt nach Rückschwenken des Kübels in dieser
Ausgangsstellung, bis der nächste Befehl zum Räumen gegeben wird.
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Zahlreiche Ausgestaltungen dieser Bauform sind möglich. So kann das
Gelenk 26 des Räumarms während der Räumfahrt durch eine Raste gesperrt sein, die
nur vor dem Entleeren des Pendelkübels gelöst wird. Anstelle des Zugmittels kann
ein Spindelhubwerk oder ein Hydraulikzylinder vorgesehen sein. Der Pendelkübel kann
einen Anschlag bekommen, so daß er beim Absenken auf jeden
Fall
in der Stellung hängt, in der das Stützrad beim Auftreffen auf der Leitfläche rechts
vom Pendelgelenk liegt. Denn nur so ist gewährleistet, daß der Pendelkübel mit der
Aufnahmeöffnung vorweg in den Sand einsticht.
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Der Räumer ist auch geeignet, eine am Gerinneauslauf ggf.
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vorhandene Tauchwand zu unterfahren. Hierzu wird die Räumerbrücke
mit nur halb abgesenktem Räumarm in die Startstellung verfahren und dann erst der
Pendelkübel durch Weiterschwenken des Räumarms zum Rinnenboden bewegt.
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Bei der Bauform nach Fig. 4 und 5 ist die mittlere Bedienungsbühne
der Räumerbrücke 35 fortgelassen. Diese Räumerbrücke ist für Langsandfänge mit mehr
als zwei Gerinnen vorgesehen, bei denen die in der Mitte liegenden Räumelemente
den Sand nicht mehr zur Seite abwerfen können. Hier ist ein einziger Räumarm 36
mit Pendelkübel vorhanden, der mittels einer Verschiebebühne 37 über das jeweils
zu räumende Gerinne verfahren wird. Räumarm 38, Pendelkübel, Belastungsgewicht 39
und Hubvorrichtung 40 sind gleich ausgebildet wie bei der ersten Bauform.
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Die Verschiebebühne 37 enthält zwei Satz Laufrollen 41, 42, die auf
Schienen 43, 44 laufen. Als Verschiebemechanik dient eine kurbel betätigte Gewindespindel
45. An der Verschiebebühne 37 ist ferner eine Konsole 46 für die Hubvorrichtung
40 befestigt.
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Nachdem die Räumvorrichtung über das zu räumende Gerinne verfahren
ist, läuft der Räumvorgang ab, wie bei der ersten Ausführungsform beschrieben. Zum
Abwurf des aufgeschürften Sandes wird die Bühne dann an die Seite des Sandfangs
verschoben, an der der Sammelcontainer steht.
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Auch bei dieser Ausführungsform sind zahlreiche Ausgestaltungen und
Abwandlungen möglich. So kann es insbesondere zweckmäßig
sein,
die Brücke mit einer Bremse zu versehen, die während des Verfahrens der Bühne arretiert
ist. Anstatt der Gewindespindel als Verschiebeantrieb der Bühne kann ein Laufrad
angetrieben sein.
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Eine dritte, nicht dargestellte Ausführungsform, die für besonders
tiefe Sandfänge geeignet ist, enthält einen an der Brücke starrbefestigten Räumarm,
an dem der Pendelkübel auf-und abgefahren wird. Ein Stützrad und eine Leitfläche
sorgen auch hier dafür, daß der Pendelkübel beim Absenken in der richtigen Richtung
kippt und mit der Aufnahmeöffnung vorweg in den Sand einsticht. Um den Sand abzuwerfen,
kann das Vertikalfahrwerk, das den Pendelkübel trägt, einen Schwenkrahmen mit horizontaler
Achse enthalten. Als Schwenkantrieb kann wieder ein Zugmittel dienen. Ein fester
Anschlag für das Stützrad sorgt dafür, daß der Kübel beim Kippen des Schwenkrahmens
automatisch ausgeleert wird.
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