DE3926695A1 - Reinigervorrichtung fuer in wasserlaeufen vorgesehenen rechen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Reinigervorrichtung für in Wasser­ läufen vorgesehenen Rechen nach dem Oberbegriff des Anspru­ ches 1.

Ein Stabrechen mit Rechenreiniger für Wasserläufe, insbeson­ dere für die Abwasserbehandlungsanlagen ist beispielsweise aus der EP-B1 00 00 467 bekannt geworden und umfaßt einen in zum Rechen parallelen Führung auf- und abwärts verfahr­ baren Wagen mit einer am Wagen mittels Schwenkarmen ge­ lagerten Harke für die Reinigung des Rechens, die mittels der Schwenkarme zwischen zwei Stellungen, nämlich einer Eingriffsstellung am Rechen und einer Freigabestellung im Abstand vom Rechen schwenkbar ist. Dadurch kann einmal der Rechenreiniger in Anlage am Rechen in einer vorbestimmten Reinigungsrichtung längs bewegt und in einer Freigabestel­ lung im Abstand zum Rechen in seiner Ausgangsstellung rück­ geführt werden.

Rechenreiniger zum Reinigen von mit Feststoffen verschmutzten Wasser sind grundsätzlich auch aus dem DE-GM 72 15 160 sowie der DE-A1 25 00 067 bekannt geworden. Bei den beiden zuletzt genannten Rechenreinigungsanlagen ist der Rechen in Auslaufrichtung von unten nach oben leicht nach hinten ge­ neigt, wobei der Rechenreiniger jeweils einlaufseitig und oberhalb des Wasserspiegels montiert und betätigbar ist.

Demgegenüber ist bei dem eingangs zitierten Stand der Tech­ nik bei allerdings senkrecht stehendem Stabrechen die turmartig aufgebaute Betätigungseinrichtung für den Reinigungsrechen in Flußrichtung hinter dem Stab­ rechen angeordnet, wobei die einzelnen an einem Querbalken vorgesehenen Zinken oder Finger durch die Zwischenräume zwischen dem vertikal ausgerichteten Rechen von hinten her nach vorne durchgreifen und so dort angesammelte Fest­ stoffe nach oben befördern können.

Die bekannt gewordenen Reinigungsanlagen erfordern aller­ dings einen beachtlichen Bauaufwand einschließlich einer nicht zu vernachlässigenden Baugröße und vor allem auch Bauhöhe, weshalb es Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, diese Nachteile zu überwinden und eine Reinigervorrichtung für einen in Stromläufen vorgesehenen Rechen zu schaffen, der insbesondere auch bei, aus bautechnischen Gründen ge­ ringen Raum- und Platzverhältnissen oder aus umweltpoli­ tischen Gründen zur Vermeidung einer optischen Beeinträch­ tigung bei Flußläufen ohne große störende Baumaßnahmen auskommt.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß entsprechend den im An­ spruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausge­ staltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Durch die vorliegende Erfindung wird vom bisherigen Stand der Technik abweichend ein völlig konträrer Weg beschrit­ ten. Erstmals wird nämlich vorgeschlagen, die gesamte Betäti­ gungs- und/oder Verschwenkeinrichtung einschließlich der Stellglieder für die Reinigervorrichtung nicht oberhalb des Was­ ser- oder Flußspiegels, sondern unterhalb des Wasserspiegels liegend anzuordnen. Dadurch wird ein oberhalb des Flußlau­ fes störender Aufbau völlig vermieden. Dies bietet Vorteile beispielsweise dann, wenn aus anderen Gründen ein entspre­ chender Bauraum nicht oder nur bedingt zur Verfügung steht oder vor allem bei in Naturschutzgebieten liegenden Flußläu­ fen, wenn dort ohne jede optische Beeinträchtigung entspre­ chender Reinigervorrichtungen vorgesehen sein solIen.

Erfindungsgemäß kann die Reinigervorrichtung, d.h. das Be­ tätigungsglied des eigentlichen Reinigungsorganes sowohl ein­ lauf- als auch auslaufseitig am Rechen montiert sein. Insbe­ sondere wird eine auslaufseitige Anordnung bevorzugt.

Dabei kann der Rechen beispielsweise der Eintrittsrost zu einem nachfolgenden Unterwasserkanal, -kammer oder -bett sein, in welchem der Betätigungsmechanismus einschließlich der Stellglieder, der Verstell- und/oder Verschwenkarme un­ tergebracht ist.

Lediglich zur oberen Endstellung hin kann das eigentliche Reini­ gungsorgan sowie auch das obere Ende des Rechens selbst über den oberen Wasserspiegel hinausragen.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Rechen bei­ spielsweise zwischen 30° bis 60°, vorzugsweise um 45° in Flußrichtung zu seinem oberen Ende hin geneigt, wobei das eigentliche einlaufseitig angeordnete Rechenorgan über zu­ mindest zwei seitliche Tragarme gehalten werden, die durch den Rechen hindurch oder seitlich an ihm von der auslaufsei­ tigen Seite hindurchragen, wo die eigentliche gesamte im Wasser befindliche Betätigungseinrichtung sitzt.

In einer weiteren alternativen Ausgestaltung kann das eigent­ liche Rechenorgan ebenfalls auslaufseitig vorgesehen sein, wobei das quer zum Rechen verlaufende Reinigungsorgan dann mit entgegen zur Strömungsrichtung ausgerichtet liegenden Zähnen, Fingern oder Haken versehen ist, die jeweils zwi­ schen zwei benachbarten Rechenstäben durch den dort gebil­ deten Zwischenraum zur Einlaufseite hin durchgreifen, um dort Ablagerungen längs des Rechens abzutransportieren und anhe­ ben zu können.

In einer besonders vereinfachten und bevorzugten Ausfüh­ rungsform kann der Rechen selbst in Seitenansicht bogenför­ mig ausgebildet sein.

Die Reinigungsvorrichtung umfaßt in dieser Ausführungsform Verschwenkarme, deren Verschwenkachse im Mittelpunkt des in Seitenansicht bogenförmigen Rechens sitzen. Kompliziertere Verschwenkbewegungen werden hierdurch vermieden, so daß der Betätigungsarm lediglich zwischen einer Reinigungs- und Freigabestellung in Längsrichtung bewegbar und ansonsten nur um seine Verschwenkachse in einem vorbestimmten Winkel­ bereich hin- und herdrehbar angeordnet sein muß.

Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich nachfolgend aus den anhand von Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen. Dabei zeigt im einzel­ nen:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung in schematischer vertikaler Längsschnittdarstel­ lung;

Fig. 2 eine auszugsweise schematische Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1;

Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel in schemati­ scher Vertikal-Längsschnittdarstellung;

Fig. 4 eine weitere auszugsweise Darstellung eines wei­ teren Ausführungsbeispieles in Vertikal-Längs­ schnittdarstellung.

In Fig. 1 und 2 ist ein, beispielsweise in einem Flußbett abzweigender und durch seitliche Begrenzungswände 1 und einem Kanalbett begrenzter Kanal 5 gezeigt, der einström­ seitig mit einer Führung 7 für einen den Zufluß unterbin­ denden, einführbaren Dammbalken versehen ist.

Danach folgt ein in Strömungsrichtung von unten nach oben geneigt verlaufender Rechen 9 in Form eines Stabrechens. Dieser ist an seinem unteren eingangsseitigen Ende an einer Stützmauer 11 und an seinem ausflußseitigen oberen Ende im gezeigten Ausführungsbeispiel über einen zumindest annähernd horizontalen Abstützabschnitt 13 an einer Kanaldecke 15 ab­ gestützt, die eine obere Begrenzungsebene des dadurch gebil­ deten Unterwasserkanals bzw. Unterwasserkammer oder Unter­ wasserbett 17 bildet.

Die Oberseite der Kanaldecke 15 liegt geringfügig unter dem üblich zu erwartenden Wasserspiegel 19 und ragt so nicht über den Wasserspiegel hinaus.

In dem Unterwasserkanal bzw. der -kammer bzw. dem so ge­ bildeten -bett ist eine Antriebseinrichtung 21 zur Betätigung der Reinigervorrichtung montiert. Im gezeigten Ausführungs­ beispiel besteht die Antriebseinrichtung 21 aus beispielsweise einen mittig liegenden und um eine Verschwenkachse 25 ver­ schwenkbaren Kipparm 23, der jeweils als aus- und einfahr­ barer Teleskoparm konzipiert ist. Die Verschwenkachse 25 ist an einem auf der Unterseite der Kanaldecke 15 montierten Halte- und Montageblock 27 drehbar gelagert. Der Kipparm 23 wird über einen Verschwenkzylinder an einer separaten Ab­ stützachse 29 auf der Unterseite der Kanaldecke 15 in einem vorbestimmten Winkelbereich verschwenkt.

Am freien Ende des Kipp- und Teleskoparmes 23 sitzt ein Querbalken 31, an dem nach vorne winkelig wegragende Harken oder Zinken 33 montiert sind, die jeweils mit entspre­ chender Breite so ausgeführt sind, daß sie durch den Abstand zwischen zwei benachbarten Rechenstäben hindurchführbar sind.

Die gesamte Anordnung kann beispielsweise als Zuführkanal zu einem Wasserkraftwerk dienen. In den Betonbauten selbst können noch Leerrohre für Steuerleitungen, Wasserstands­ fühler etc. untergebracht sein, worauf nachfolgend nicht näher eingegangen wird.

Das eingangsseitig zuströmende Wasser kann über einen un­ teren Abfluß 35 beispielsweise zur Wasserturbine weitergelei­ tet werden.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel in Fig. 2 befindet sich die Reinigervorrichtung in ihrer angehobenen Eingriffsstellung.

Bei Beginnen des Räumvorganges werden die aus zumindest ineinander verfahrbaren Teleskopabschnitten bestehende Kipp- und Teleskoparme 23 noch ein Stück weiter eingefahren, so daß die Harken aus der eingangsseitigen Begrenzungsebene des Rechens 9 auf die Abflußseite des Rechens 9 zurückgeführt werden. In dieser Stellung kann der Verschwenkzylinder 3 ausgefahren werden, wobei in Seitenansicht gemäß Fig. 2 die Kipp- und Teleskoparme 23 nach unten zum Boden des Kanals hin verschwenkt werden, wobei vorzugsweise gleich­ zeitig dabei der Kipp- und Teleskoparm 28 ausgefahren wer­ den kann, und zwar bis zu der in Fig. 2 gezeigten aus­ gefahrenen strichlierten Lage.

In dieser Stellung kann dann die Reinigervorrichtung von ihrer Freigabestellung in ihre Eingriffsstellung verstellt wer­ den, indem der Verschwenkzylinder 30 wieder zumindest leicht im Uhrzeigersinne angehoben und der Kipp- und Teleskoparm 23 noch ein Stückchen weiter ausgefahren werden, bis die Harken und Zinken 23 durch die Vielzahl der Zwischenräume zwischen den Rechenstäben hindurch bis auf die Einlaufseite hindurchgeführt sind. Danach wird durch Einfahren der Ver­ schwenkzylinder 30 und durch entsprechend gesteuertes Ein­ fahren der Kipp- und Teleskoparme 23 die gesamte Reiniger­ vorrichtung so zurückgeführt, daß die überstehenden Zinken und Harken auf der Einlaufseite des Rechens dort angesammel­ tes Festgut bis in die in Fig. 2 gezeigte obere Lage an­ heben und dort letztlich auf die Oberseite der Kanaldecke 15 weitergeschoben wird, wo es aus dem Flußlauf entfernt wer­ den kann.

Aus dem geschilderten Ausführungsbeispiel wird deutlich, daß die gesamte Reinigervorrichtung praktisch unterhalb des Wasserspiegels montiert und so von außen her nicht sichtbar ist. Lediglich in der oberen Endstellung können die vorderen Spitzen der Harken oder Zinken 33 über den Wasserspiegel 19 leicht überstehen.

In Fig. 3 wird auf ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel Bezug genommen, das dort in vereinfachter schematischer Darstellung gezeigt ist.

Der grundsätzliche Aufbau und Reinigungsvorgang erfolgt ähn­ lich wie im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und 2. Der wesentliche Unterschied liegt darin begründet, daß bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 zwei bevorzugt seitlich sitzende und durch den Rechen oder seitlich am Rechen vor­ beiführende Tragarme 37 vorgesehen sind, die beispielsweise an dem Querbalken 31 oder bei zwei seitlichen Teleskoparmen an beiden Kipp- und Teleskoparme 23 befestigt sind. Als Reini­ gerorgan dient ein einlaufseitig quer über den gesamten Re­ chen 9 ragendes Reinigerglied 39. Dies könnte theoretisch mit in Flußrichtung weisenden Harken oder Zähnen versehen sein. In dieser Ausführungsform wird jedoch bevorzugt eine quer über den Rechen 9 verlaufende flache Schiene, vorzugs­ weise eine Kunststoffschiene 41 verwandt.

In der Funktion wird bei einlaufseitig an dem Rechen 9 an­ liegender Kunststoff-Schiene 41 die Reinigervorrichtung von der in Fig. 3 unten liegenden Endstellung in die in Fig. 3 oben liegende EndsteIlung angehoben, wobei das einlauf­ seitig am Rechen 9 liegende Festgut mitgeführt und auf der Oberseite des Abstützschnittes 13 bzw. der mit gleichem hori­ zontalen Niveau ausgebildeten Kanaldecke 15 abgelegt wird. Zum Ablegen in dieser Endstellung muß die Reinigervorrich­ tung noch ein Stückchen weiter angehoben werden, bis näm­ lich das Reinigerglied 39 in die in Fig. 3 nur strichliert dargestellte obere Endstellung angehoben wird.

Von da aus kann die Reinigervorrichtung wieder in ihrer Freigabestellung so verschwenkt werden, in der das Reiniger­ glied 39 von der einlaufseitigen Anlagefläche des Rechens 9 einlaufseitig abgehoben und im Abstand vor dem Rechen in die untere Verschwenklage rückgeführt und dort wieder bis auf den Rechen 9 herangeführt wird, um dann anschließend an der Rechenoberfläche wieder in die obere Verschwenklage zurückgeführt zu werden.

Der Vorteil dieser Ausführungsform ist, daß bei weitem weni­ ger stabile Rechen 9 verwandt werden können. Denn bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und 2 bei nicht ausrei­ chend dimensionierten Rechenstäben besteht das Problem, daß keine exakte Führung für die durch die einzelnen Re­ chenstäbe hindurch greifenden Harken oder Zähne 33 gege­ ben ist, so daß Stabilitätsprobleme auftreten können. Auch das korrekte Zueinanderausrichten der Harken und Zähne 33 zu den jeweiligen Zwischenräumen zwischen zwei benachbar­ ten Rechenstäben kann unter Umständen problematisch sein. All diese Probleme fallen bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 weg.

Eine nochmals vereinfachte Ausführungsform ist in Fig. 4 dargestellt. Dort wird ein in vertikaler Seitendarstellung bogenförmig gekrümmter Rechen gewählt. Dies bietet den Vor­ teil, daß im Mittelpunkt dieses bogenförmig gekrümmten Re­ chens 9 die Verschwenkachse 25 für die Kipp- und Teleskop­ arme 23 angeordnet werden kann. Während des Verschwenkens müssen also die Kipp- und Teleskoparme 23 weder aus- noch eingefahren werden. Natürlich ist aber auch hier zumindest eine geringe Längsverstellung der Kipp- und Teleskoparme 23 notwendig, um diese zwischen einer Eingriffs- und einer Freigabestellung zu verschwenken. Soll das Reinigerglied aus ausflußseitig am Rechen an einem Querbalken 31 montier­ ten Harken bzw. Zinken 33 bestehen, die durch die Rechen­ stäbe hindurch auf die Einlaufseite hindurchragen sollen, so müßten von der in Fig. 4 gezeigten Darstellung die Kipp- und Teleskoparme 23 noch ein Stück weiter einfahrbar sein, um zur Erzielung der Freigabestellung die Harken bzw. Zin­ ken 33 vom Rechen ausflußseitig zurückziehen.

Sollte ein Reinigerglied 39 entsprechend dem Ausführungsbei­ spiel gemäß Fig. 3 gewählt werden, so müßten bei der Va­ riante gemäß Fig. 4 die Kipp- und Teleskoparme 23 noch ein gewisses Stück weiter ausfahrbar gestaltet sein, um das einlaufseitig am Rechen 9 verschwenkbar geführte Reiniger­ glied 39 um einen gewissen Weg von der Rechenfläche zur Einlaufseite hin weg abzuheben.

Bei dem gezeigten Ausführungsbeispielen sind die Reiniger­ vorrichtungen alle auslaufseitig zum Rechen montiert. Grund­ sätzlich wäre dies natürlich auch einlaufseitig möglich. Da aber in der Regel ohnehin ein entsprechender Unterwasser­ kanal bzw. eine auch als Unterwasserkammer oder als Unter­ wasserbett zu bezeichnender Wasserzulauf vor allem bei einem Wasserkraftwerk vorhanden ist, kann hier die dargestelle Reinigervorrichtung ohne störende, über die Wasseroberfläche hinausragende Aufbauten untergebracht und montiert werden.

Claims (17)

1. Reinigervorrichtung für in Wasserläufen vorgesehenen Re­ chen, mit einem über den Rechen bewegbaren Reinigerorgan (33; 39), welches mittels einer Antriebseinrichtung (21) mit zumindest einem Stellglied (30) und mit zumindest einem Verschwenk- und/oder Betätigungsarm (23) in einer Eingriffs­ stellung am Rechen (9) und in einer Freigabestellung im Ab­ stand vom Rechen (9) fahr- bzw. verschwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung (21) mit dem zumin­ dest einen Stellglied (30; 23) sowie der das Reinigerorgan (33; 39) tragende zumindest eine Verschwenk- und/oder Betäti­ gungsarm (23) unterhalb des Wasserspiegels (19) liegend an­ geordnet ist.

2. Reinigervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Antriebseinrichtung (21) in Strömungsrich­ tung betrachtet vor dem Rechen (9) unterhalb des Wasser­ spiegels (19) angeordnet ist.

3. Reinigervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Antriebseinrichtung (21) in Strömungsrich­ tung betrachtet nach dem Rechen (9) unterhalb des Wasser­ spiegels (19) angeordnet ist.

4. Reinigervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechen (9) im Eintritts­ bereich zu einem Unterwasserkanal, eine Unterwasserkammer bzw. einem Unterwasserbett (17) sitzt, und die Antriebsein­ richtung (21) zur Betätigung des Reinigerorganes (33; 39) in diesem Unterwasserkanal, dieser Unterwasserkammer bzw. in diesem Unterwasserbett (17) angeordnet ist.

5. Reinigervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechen (9) in vertikaler Seitenansicht quer zur Strömrichtung von seiner unteren zu seiner oberen Abstützung in Strömungsrichtung geneigt ver­ läuft.

6. Reinigervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Rechen in einem Winkel von vorzugsweise 30° bis 60° gegenüber der Horizontalen in Strömungsrichtung von unten nach oben geneigt angeordnet ist.

7. Reinigervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung (21) eine unterhalb des Wasserspiegels (19) vorgesehene Verschwenk­ achse (25) umfaßt, an dem zumindest ein Betätigungsarm (23) für das Reinigerorgan (33, 39) unter Wasser ver­ schwenkbar gehalten ist.

8. Reinigervorrichtung nach Anspruch 1 bis 7 mit am freien Ende des zumindest einen Betätigungsarmes (23) angeordneten Harken oder Zinken (33) zum Durchgriff durch den Rechen (7) in Eingriffsstellung, dadurch gekennzeichnet, daß die Harken/Zinken (33) zumindest in der oberen Endstellung des zumindest einen Betätigungsarmes (23) oberhalb des Betäti­ gungsarmes (23) liegen.

9. Reinigervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der zumindest eine Betätigungs­ arm (23) im wesentlichen um einen Winkel von weniger als ±45°, vorzugsweise weniger als ±30° oder ±20° gegenüber der Horizontalen zwischen einer maximalen unteren und maxi­ malen oberen Verschwenkstellung verschwenkbar ist.

10. Reinigervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der zumindest eine Betätigungs­ arm (23) als kippbarer Teleskoparm ausgebildet ist, um die an seinem freien Ende zumindest mittelbar gehaltenen Zinken/Harken (33) von einer Freigabestellung im Abstand zum Re­ chen in einer Eingriffsstellung auf den Rechen zu bzw. durch die Zwischenräume hindurch verstellbar ist.

11. Reinigervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei in Strömungsrich­ tung betrachtet hinter dem Rechen (9) liegender Antriebs­ einrichtung (21) ein einlaufseitig vor dem Rechen (9) vor­ gesehenes Reinigerorgan (39) angeordnet ist, welches zumin­ dest über ein, vorzugsweise zwei seitlich versetzt liegende Tragarme (37) gehalten wird, die über den zumindest einen Betätigungsarm (23) gehalten werden.

12. Reinigervorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die beiden Tragarme (37) seitlich versetzt durch zwei Zwischenräume im Rechen (9) selbst bzw. seitlich gegenüberliegend am Außenabstand zu einer Seitenbegrenzung am Rechen (9) vorbeilaufend angeordnet sind.

13. Reinigervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Reinigerorgan (39) aus einer quer über den Rechen (9) verlaufenden Schiene, vor­ zugsweise einer Kunststoffschiene (41), besteht.

14. Reinigervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der vorzugsweise geneigt an­ geordnete Rechen (9) vor seinem oberen Abstützpunkt in einen horizontalen Abstützabschnitt (13) übergeht, der in etwa in Höhc des Wasserspiegels, vorzugsweise zumindest gering unterhalb des Wasserspiegels (19) angeordnet ist.

15. Reinigervorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der obere vorzugsweise horizontal verlaufende Abstützabschnitt des Rechens (9) mit der Oberseite einer nachfolgenden Kanaldecke (15) fluchtet.

16. Reinigervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechen (9) in vertikaler Seitenansicht bogenförmig gestaltet ist, in dessen Mittelpunkt die Verschwenkachse (25) des darum verschwenkbaren Betäti­ gungsarmes (23) liegt.

17. Reinigervorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das obere Ende des in Seitenansicht bogen­ förmig gekrümmten Rechens (9) in eine horizontale Tangente übergeht bzw. den höchsten Punkt der Kreisbogenbahn bereits überschritten hat.