DE3832782A1 - Vorrichtung zum trennen und sammeln von stueckigen festkoerpern, klumpen und dgl. in einer fluidstroemung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Vor einem Pumpwerk in einem Bach- oder Flußlauf wird üblicherweise eine Rechenanlage mit Stabrechen vorgesehen, durch die nicht pumpbare stückige Festkörper und dgl. am Rechen abgefangen und gesammelt werden, worauf mittels einer Rechenreinigungsmaschine das gesammelte Material aus dem Wasser entfernt wird. Bei hohem Gras- und Faserstoffanteil in der Strömung und bei hoher Strömungsgeschwindigkeit findet jedoch eine Trennung von pumpbaren und nicht pumpbaren Feststoffen kaum noch statt, weil Gras und Faserstoffe an den angeströmten Kanten des Rechens hängenbleiben. Zudem wird dadurch der Wasserabfluß stark behindert, weil der Rechen vorzeitig durch das an den Kanten hängengebliebene, aber an sich pumpbare Faserstoffmaterial verstopft wird.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Rechenanlagen besteht darin, daß ein Einsatzzwang der Rechenreinigungsmaschine während Hochwasser besteht. Damit ist im Vergleich zum rechenfreien Betrieb von Kanalisationspumpwerken und bei so ausgestatteten Bachpumpwerken die Verfügbarkeit verringert, da ein Störfall an dar Reinigungsmaschine bei Hochwasser grundsätzlich nicht ausgeschlossen werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs angegebenen Art so auszubilden, daß eine hohe Trennschärfe, d.h. ein freier Durchfluß von pumpbaren Stoffen und Sperren von nicht pumpbaren Stoffen, erreicht wird.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst. Durch die schräg zu Strömungsrichtung gestaffelt angeordneten Elemente mit einer gewissen Breitenabmessung erfolgt keine Anströmung von Kanten, wie bei einer bekannten Rechenanlage, sondern eine Umstromung der Kanten, wodurch sich eine hohe Trennschärfe von pumpbaren und nicht pumpbaren Feststoffen ergibt, weil beispielsweise pumpbare Faserstoffe durch die Zwischenräume zwischen den Elementen geleitet und stückige Festkörper, Klumpen und dgl. sicher abgetrennt werden. Durch die schräg zur Strömungsrichtung liegende Anordnung der gestaffelten Elemente werden die nicht pumpbaren Feststoffe an einer zentralen Stelle gesammelt, so daß die Entnahme vereinfacht wird. Zudem entfällt ein Reinigungszwang bei Hochwasser aufgrund des freien Durchflusses von pumpbaren Stoffen.

Weitere Merkmale und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung und in den weiteren Ansprüche angegeben.

Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf die gestaffelte Anordnung der Elemente mit Strömungsverlauf,

Fig. 2 und 3 in der Ansicht nach Fig. 1 jeweils einen Trennvorgang,

Fig. 4 eine Draufsicht auf eine Anordnung der gestaffelten Elemente in einer Strömungsbahn,

Fig. 5 eine Stirnansicht der Anordnung nach Fig. 4,

Fig. 6 eine Ansicht längs der Schnittlinie A-A in Fig. 5 und

Fig. 7 in einer Draufsicht entsprechend Fig. 1 bis 3 eine abgewandelte Ausführungsform der gestaffelt angeordneten Elemente.

In der Draufsicht nach Fig. 1 sind mit 1 senkrecht zur Zeichenebene langgestreckte Elemente mit einer gewissen Breitenabmessung bezeichnet, die schräg zur Strömungsrichtung 2 hintereinander gestaffelt in einem Abstand voneinander über die Strömungsbreite angeordnet sind. Wie Fig. 1 zeigt, wird die der Anströmung ausgesetzte Kante 3 eines Elementes 1 von der ankommenden Strömung 2 umströmt, wobei ein Teil der Strömung um die Kante 3 durch den Abstand 4 zwischen den aufeinanderfolgenden Elementen 1 etwa quer zur Anströmrichtung die Kante 3 umströmt, während ein anderer Teil der auftreffenden Strömung durch die Vorderkante 3 in Richtung auf das nächstfolgende Element 1 abgelenkt wird. Dieser Teil der Strömung wird durch die Ablenkung stark beschleunigt, wodurch die Strömung an der angeströmten Kante 3 an jedem Element eine Verwirbelung erfährt. Diese Verwirbelung kann je nach Einstellung des Winkels der Elemente relativ zur Anströmrichtung und durch entsprechende Anordnung der Elemente 1 relativ zueinander eingestellt werden. Durch die Umströmung der der Anströmung ausgesetzten Kanten 3 jedes Elementes 1 bleibt diese Kante frei von Faserstoffen, Gras und dergleichen formlabilen, pumpbaren Stoffen, die durch die Zwischenräume 4 zwischen den einzelnen Elementen 1 abgeführt werden.

Fig. 2 und 3 zeigen den Trennvorgang bei nicht pumpbaren Festkörpern, wobei Fig. 2 beispielsweise ein Holzstück 5 und Fig. 3 einen Feststoffklumpen 6 wiedergibt. Das längliche Holzstück 5 kann unter einem beliebigen Winkel auf die Elemente 1 auftreffen, worauf es in eine Dreh- oder Gleitbewegung versetzt wird. Dabei wird ein derartiger länglicher Festkörper an den feststehenden Elementen 1 durch Kippen, Drehen und Gleiten entlanggeführt, bis er die Sammelstelle am stromab liegenden Ende der Staffelanordnung erreicht, die bei der Anordnung nach Fig. 4 durch einen Kreis B angedeutet ist. Der gleiche Effekt tritt bei großvolumigen Körpern 6 auf, wie Fig. 3 zeigt.

Die umströmten Kanten der Elemente 1 sind abgerundet und glatt ausgebildet, damit formlabile, pumpbare Feststoffe beim Durchtritt durch die Zwischenräume 4 nicht hängenbleiben können. Durch entsprechende Wahl der Breite der Elemente 1, deren Abstand voneinander und deren Winkelstellung, kann ein störungsfreier Betrieb erreicht werden, wie bereits durchgeführt Versuche gezeigt haben.

Der Bereich B zum Sammeln der nicht pumpbaren Festkörper kann beispielsweise bei der Anordnung nach Fig. 1 bis 3 an der Seite oder bei der Anordnung nach Fig. 4 in der Mitte der Strömung liegen. An diesem Sammelbereich kann mittels eines entsprechenden Reinigungsgeräts mobiler oder fest installierter Art mit hydraulischen oder mechanischen Greifern von Zeit zu Zeit das angesammelte Material entfernt werden.

Bei der Anordnung nach Fig. 4 ist im Sammelbereich B eine trichterförmige Anordnung 7 mit einem Durchlaß 8 für Wasser und formlabile, pumpbare Festkörper vorgesehen, wobei durch eine Ablenkwand 9 am stromab liegenden Ende der Durchtrittsöffnung 8 verengte Durchlässe 10 gebildet werden. Auch an den beiden seitlichen Kanten der Ablenkwand 9 erfolgt eine Umströmung, so daß auch in diesem Bereich keine Faserstoffe oder andere formlabile, pumpbare Stoffe, wie Papier, Kunststoffolien, Textilien und dgl. hängenbleiben.

Wie aus den Darstellungen in Fig. 5 und 6 ersichtlich, ist im Bereich der Staffelanordnung der Grund 11 des Bachlaufes trichterförmig nach Innen geneigt gestaltet, wobei im Sammelbereich B eine vertiefte Rinne 12 in Strömungsrichtung ausgebildet ist. Durch diese Ausgestaltung kann die Entnahme der gesammelten Feststoffe mittels eines Reinigungsgerätes einfacher ausgeführt werden.

Es sind verschiedene Ausgestaltungen der beschriebenen Anordnung möglich. So können beispielsweise die Elemente 1 am oberen und unteren Ende in einem Rahmen gelenkig angeordnet und durch einen Verstellmechanismus bezüglich des Anstellwinkels zur Strömung 2 verstellbar sein. Auch ist es möglich, die Elemente 1 in der Draufsicht nach den Fig. 1 bis 4 etwas konvex oder auch konkav bezüglich der ankommenden Strömung auszubilden, um die Verwirbelung an den umströmten Kanten zu beeinflussen.

Die beschriebene Trenn- und Sammelvorrichtung wird zweckmäßigerweise am Ende eines Bachlaufes unmittelbar vor einem Pumpwerk angeordnet.

Während sich bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die im Querschnitt langgestreckten Elemente 1, die in Strömungsrichtung schräg hintereinander gestaffelt angeordnet sind, in der Ansicht der Strömung 2 teilweise etwas überdecken, so daß sie in dieser Ansicht eine geschlossene Wand bilden, ist auch eine Anordnung möglich, bei der die Elemente 1 in der Ansicht in Richtung der Strömung 2 unmittelbar nebeneinander liegen oder auch einen kleinen Abstand voneinander haben, so daß sich in Strömungsrichtung schmale Durchlässe zwischen der umströmten Vorderkante 3 eines Elementes und der umströmten Hinterkante des nächstfolgenden Elementes ergeben. Auch in diesem Falle wird eine hohe Trennschärfe zwischen pumpbaren und nicht pumpbaren Feststoffen bei gleichzeitiger Sammlung der gesperrten Feststoffe an einem zentralen Ort erreicht.

Zum Sammeln der abgetrennten, nicht pumpbaren Feststoffe kann der Sammelbereich B auch an einer Seitenwand des Bachbettes liegen, so daß sich die hintereinander gestaffelt angeordneten Elemente 1 nur auf einer Seite schräg zum Sammelbereich B erstrecken. Auch in diesem Fall wird zweckmäßigerweise der Grund 11 des Bachlaufs abgeschrägt ausgebildet, so daß die tiefste Stelle bzw. eine Rinne 12 im Sammelbereich B vorhanden ist. Bei einer solchen Ausgestaltung befindet sich eine Seitenwand des Bachlaufs auf der Linie A-A in Fig. 5, so daß nur die Hälfte der dort abgebildeten zweiseitigen Anordnung verwendet wird.

Fig. 7 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform, nach der an der Hinterkante der Elemente 1 ein abgewinkelter Abschnitt 13 vorgesehen ist, beispielsweise in Form eines rechtwinklig an den Elementen 1 vorgesehenen Leitbleches. Hierdurch ergibt sich eine Labyrinthwirkung in der Weise, daß längere Hölzer 14 oder dgl. Feststoffe an einem Durchtritt zwischen den Elementen 1 durch den abgewinkelten Abschnitt 13 gehindert werden, während andererseits die Strömung durch die Elemente 1 nicht behindert wird.

Claims (7)

1. Vorrichtung zum Trennen und Sammeln von stückigen Festkörpern, Klumpen und dgl. nicht pumpbaren Stoffen in einer Fluidströmung, mit quer zur Strömungsrichtung in einem Abstand voneinander angeordneten, langgestreckten Elementen, dadurch gekennzeichnet, daß die langgestreckten Elemente (1) einen langgestreckten Querschnitt aufweisen und mit dem langgestreckten Querschnitt schräg zur Anströmrichtung der Strömung (2) derart gestaffelt angeordnet sind, daß die Elemente (1) in der Ansicht in Richtung der Strömung (2) dicht nebeneinander liegen oder sich teilweise überdecken.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gestaffelten Elemente (1) V-förmig über die Breite einer Strömungsbahn angeordnet sind, wobei die sich verengende Stelle stromab liegt.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß am stromab liegenden Ende der Anordnung aus in Strömungsrichtung hintereinander schräg und gestaffelt angeordneten Elementen (1) ein Sammelbereich (B) für die abgetrennten, nicht pumpbaren Feststoffe ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der Grund (11) der Strömungsbahn im Bereich der Elemente (1) in Richtung auf den Sammelbereich (B) geneigt ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Sammelbereich (B) eine Rinne (12) am Grund (11) der Strömungsbahn ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß im Sammelbereich (B) ein etwa V-förmiger Einlauf (7) mit einer Durchtrittsöffnung (8) ausgebildet ist, auf deren stromabliegender Seite eine Ablenkwand (9) unter Bildung von beiderseitigen verengten Durchlässen (10) angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die langgestreckten Elemente (1) an der hinteren Kante mit einem abgewinkelten Abschnitt (13) versehen sind.