DE4112511C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Tauchmotorrührwerk zum Umwälzen von Flüssigkeiten, insbesondere von Abwasser in Belebungs­ gräben nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Tauchmotorrührwerke werden insbesondere in Misch- und Bele­ bungsbecken von Klärwerken eingesetzt, wo sie eine Umwälzung des Flüssigkeitsvolumens bewirken sollen, beispielsweise um ein Absetzen der Feststoffanteile der Flüssigkeit zu ver­ hindern. In Belebungsgräben werden Tauchmotorrührwerke eben­ falls eingesetzt, um eine gewünschte Strömungsgeschwindigkeit des Flüssigkeitsvolumens aufrecht zu erhalten.

Das Führungsrohr des Tauchmotorrührwerks wird mit seinem oberen Ende bevorzugt an über die Belebungsgräben geführten Stegen befestigt und mit seinem unteren Ende am Boden des Belebungsgrabens. Bei bestehenden Belebungsgräben, die in der Regel dauerhaft gefüllt sind, besteht hierbei der Nachteil, daß zur Montage des Führungsrohres bekannter Tauchmotorrühr­ werke Taucher eingesetzt werden müssen, die unter äußerst schwierigen Bedingungen wie trübe Flüssigkeit das untere Ende des Führungsrohres am Boden des Belebungsgrabens befestigen müssen.

Es werden daher auch Tauchmotorrührwerke eingesetzt, deren Führungsrohr so ausgestaltet ist, daß durch das Führungsrohr selbst mittels eines Langwellenbohrers eine Bohrung in den Boden des Belebungsgrabens eingebracht werden kann, in welche nach Entfernen des Langwellenbohrers ein Dorn einsteckbar ist. Dieser Dorn dient der Aufnahme der horizontalen, vom Tauchmotor übertragenen Rückstoßkräfte. Diese Vorgehensweise ist sehr aufwendig und umständlich und zudem relativ stör­ anfällig.

Bei einem anderen bekannten Tauchmotorrührwerk ist zusätzlich zum üblichen Führungsrohr ein weiteres Rohr oder eine Stange vorgesehen, welche anstelle einer unteren Befestigung mit dem einen Ende am unteren Ende des nicht bis auf den Boden des Belebungsgrabens reichenden Führungsrohrs befestigt ist, während das andere Ende wie das Führungsrohr, jedoch mit Abstand zu diesem, außerhalb des Flüssigkeitsvolumens am Steg oder einer Begrenzungswand befestigt ist. Diese Stange dient dazu, die Rückstoßkräfte des Tauchmotorrührwerks aufzunehmen. Da die Verhältnisse in Belebungsgräben recht beengt sind, ist eine sichere Installation nicht oder zumindest nicht immer möglich. Zudem ist aufgrund des ungünstigen Winkels der Hilfs­ stange relativ zur Richtung der Rückstoßkraft eine erhebliche Überdimensionierung derselben erforderlich.

Schließlich ist aus der GB-PS 21 10 550 ein Tauchmotorrührwerk bekannt, bei welchem das zum Beckenboden weisende Ende des Führungsgestänges mit einer Spitze versehen ist, die zur bodenseitigen Verankerung des Führungsgestänges dient. Das obere Ende des Führungsgestänges ist bei diesem Tauchmotorrührwerk mittels einer Traverse am Beckenrand verankert. Dieses bekannte Tauchmotorrührwerk weist den Nachteil auf, daß zu einer einigermaßen sicheren Verankerung des Führungsgestänges am Beckenboden die Spitze des Führungsgestänges in den Beckenboden gerammt werden muß. Ein Herausziehen oder Verschwenken des Führungsgestänges ist daher bei diesem Tauchmotorrührwerk nur unter Schwierigkeiten möglich. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Verankerung mittels einer Spitze am Beckenboden oft nicht ausreichend ist, da von dem Tauchmotorrührwerk hohe Rückstoßkräfte und Vibrationen auf das Führungsgestänge und damit auch auf dessen Verankerungen übertragen werden.

Dem erfindungsgemäßen Tauchmotorrührwerk liegt die Aufgabe zugrunde, eine äußerst sichere Verankerung des Führungsgestänges am Beckenboden zu schaffen, welche mit zunehmender Rückstoßkraft des Rührwerks noch zunimmt, wobei ein Herausheben des Rührwerks, bspw. zu Wartungszwecken problemlos möglich ist.

Dadurch, daß die Länge des Führungsgestänges zwischen oberem Befestigungspunkt und unterem Auflagepunkt größer ist als der Abstand des Befestigungspunktes vom Grund des Beckens, weist das Führungsgestänge bei Aufliegen der Abstützvorrichtung auf dem Grund eine Neigung gegen die Abstandsrichtung auf. Die Strahlrichtung des am Führungsgestänge angeordneten Tauchmotorrührwerks wird nun so gewählt, daß die Rückstoßkräfte in der vom Führungsgestänge und der Abstandsrichtung aufgespannten Ebene verlaufen und vom Führungsgestänge auf den Abstandsvektor weisen. Die Rückstoßkräfte werden so über das Führungsgestänge einerseits auf den oberen Befestigungspunkt und andererseits auf den Grund des Beckens abgeleitet, wobei die Abstützvorrichtung des Führungsgestänges dadurch gegen den Grund gepreßt und das Führungsgestänge zwischen diesem und dem oberen Befestigungspunkt eingespannt wird. Die Festigkeit der Verankerung des Führungsgestänges nimmt bei dem erfindungsgemäßen Tauchmotorrührwerk daher mit zunehmender Rückstoßkraft des Rührwerks ebenfalls zu. Hierdurch wird eine besonders sichere Verankerung des Führungsgestänges bewirkt und dennoch ein einfaches Herausheben des Tauchmotorrührwerks gewährleistet. Dies wird durch das nur lose Aufliegen des unteren Endes des Führungsgestänges auf dem Beckenboden ermöglicht.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Führungsgestänge in der durch seine Längsachse und die Ab­ standsrichtung des oberen Befestigungspunktes vom Grund des Beckens aufgespannten Ebene um seinen oberen Befestigungs­ punkt als Drehpunkt verschwenkbar. Durch die Verschwenkbar­ keit des Führungsgestänges und damit des Tauchmotors um den Befestigungspunkt ist ein einfaches Absenken und Herausheben des Tauchmotors aus dem Flüssigkeitsvolumen mittels eines gebräuchlichen Hebekrans, beispielsweise zu Reparatur- und Wartungszwecken, möglich. Die Verschwenkung des Führungs­ gestänges ist in der einen Richtung durch das Aufliegen der Abstützvorrichtung auf dem Beckenboden begrenzt und in der anderen Richtung durch das Eigengewicht des Tauchmotors soweit gehindert, daß der Tauchmotor in seiner Arbeits­ position gesichert ist.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Abstützvorrichtung gelenkig mit dem unteren Ende des Führungsgestänges verbunden. Hierdurch ist ein planes Auf­ liegen der Abstützvorrichtung auf dem Grund stets gewähr­ leistet. Die gelenkige Verbindung kann dabei entweder als ebenes Drehgelenk oder als Kugelgelenk ausgebildet sein.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist als Abstandsvorrichtung am unteren Ende des Führungsge­ stänges eine Platte vorgesehen, welche mit einer ihrer Flach­ seiten zum Beckenboden weist. Durch die Platte ist eine besonders stabile Abstützung des Führungsgestänges am Becken­ boden gegeben. Die Größe der Platte wird dabei bevorzugt so gewählt, daß ein zu tiefes Eindrücken der Platte in den Beckenboden durch die Rückstoßkräfte vermieden wird.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Tauchmotor längs des Führungsgestänges verschiebbar geführt. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß das Tauch­ motorrührwerk mit unterschiedlichem Abstand zum Grund des Beckens arbeiten kann. Zudem kann das Tauchmotorrührwerk längs des Führungsgestänges zu Wartungszwecken aus dem Flüssigkeitsvolumen herausgehoben werden.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Tauchmotor am unteren Ende des Führungsgestänges angeordnet und dient selbst als Abstützvorrichtung. Bei dieser Ausgestaltung wird vorteilhafterweise eine separate Abstützvorrichtung wie Platte oder dergleichen eingespart. Das Tauchmotorrührwerk liegt in seiner Arbeitsposition mit seiner Unterseite auf dem Beckenboden auf. Das Führungsge­ stänge ist dadurch wiederum zwischen oberem Befestigungspunkt und Beckenboden eingespannt und eine Bewegung des Tauch­ motorrührwerks aufgrund der Rückstoßkräfte verhindert.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Tauchmotor in einem Stützrahmen angeordnet. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß der Tauchmotor beim Auf­ sitzen auf dem Beckenboden geschützt ist. Der Stützrahmen kann dabei direkt mit dem Führungsgestänge verbunden sein, so daß die Dimensionierung des Führungsgestänges und des Stützrahmens unabhängig vom Tauchmotor vorgenommen werden kann.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Propeller des Tauchmotorrührwerks von einem Strömungs­ ring umgeben, der am Stützrahmen des Tauchmotors befestigt ist. Dieser Strömungsring bewirkt vorteilhafterweise eine fokussierte Strömung der vom Propeller bewegten Flüssigkeit.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind am Tauchmotor bzw. dessen Stützrahmen eine oder mehrere Ösen vorgesehen. An diesen Ösen läßt sich vorteilhafterweise der Haken eines Krans zum Heben und Senken des Tauchmotors einhaken.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Er­ findung sind der nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.

Zeichnung

Zwei Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Tauchmotorrührwerks in Verbindung mit einem gebräuch­ lichen Hebekran und

Fig. 2 eine Seitenansicht einer Variante von Fig. 1.

Das in Fig. 1 dargestellte Tauchmotorrührwerk weist einen in einem Stützrahmen 1 angeordneten, einen Propeller 2 antrei­ benden Tauchmotor 3 auf. Auf der dem Propeller 2 abgewandten Seite ist am Stützrahmen 1 eine Führungsstange 4 drehbar angelenkt, welche andererseits an einer Halterung 5 ebenfalls drehbar befestigt ist. Diese Halterung 5 ist an einem im Schnitt dargestellten, quer zur Strömungsrichtung des Tauch­ motorrührwerks verlaufenden Steg 6 befestigt, auf welchem ein gebräuchlicher Hebekran 7 angeordnet ist. Am Stützrahmen 1 des Tauchmotorrührwerks sind zudem ein um den Propeller an­ geordneter Strömungsring 8 und mehrere Ösen 9 vorgesehen. Der Betrieb ist auch ohne Strömungsring 8 möglich.

Das Tauchmotorrührwerk ist um den durch die gelenkige Ver­ bindung von Führungsstange 4 und Halterung 5 gebildeten Drehpunkt 10 verschwenkbar, wie mit Pfeil I angedeutet. Ebenso ist der Tauchmotor 3 mit Stützrahmen 1 um den durch die Verbindung zwischen Stützrahmen 1 und Führungsstange 4 gebildeten Drehpunkt 11 verschwenkbar. Zum Verschwenken und Herausheben des Tauchmotorrührwerks kann das Seil 12 des Hebekrans 7 in eine der Ösen 9 eingehakt werden. Eine teil­ weise angehobene Zwischenstellung des Tauchmotorrührwerks ist in der Zeichnung gestrichelt dargestellt.

In der auf den Boden 13 eines das Flüssigkeitsvolumen 14 aufnehmenden Beckens vollständig abgesenkten Stellung des Tauchmotorrührwerks wird die in Richtung des Pfeils II wir­ kende Rückstoßkraft des Tauchmotorrührwerks vom Stützrahmen 1 einerseits auf den Boden 13 und andererseits über die Führungsstange 4 auf die Halterung 5 und den Steg 6 über­ tragen. Hierdurch ist eine völlig sichere und feste Posi­ tionierung des Tauchmotorrührwerks in seiner Betriebsstellung gewährleistet.

Die in Fig. 2 dargestellte Variante von Fig. 1 weist einen in einem Stützrahmen 101 angeordneten, einen Propeller 102 an­ treibenden Tauchmotor 103 auf, wobei der Stützrahmen 101 mit seiner dem Propeller 102 abgewandten Seite an einer Führungs­ stange 104 verschiebbar geführt ist. Die Führungsstange 104 ist einerseits an einer Halterung 105 drehbar, bevorzugt über ein Kugelgelenk 116 angelenkt und weist andererseits eine ebenfalls drehbar angelenkte Abstützplatte 115 auf, welche mit ihrer Unterseite auf dem Beckenboden 113 aufliegt. Die Halterung 105 ist an einem im Schnitt dargestellten, quer zur Strömungsrichtung des Tauchmotorrührwerks verlaufenden Steg 106 befestigt, auf welchem ein gebräuchlicher Hebekran 107 an­ geordnet ist. Am Stützrahmen 101 des Tauchmotorrührwerks sind zudem ein um den Propeller angeordneter Strömungsring 108 und mehrere Ösen 109 vorgesehen. Der Betrieb ist auch ohne Strömungsring 108 möglich.

Auch nach dieser Ausgestaltung des Tauchmotorrührwerks ist der Tauchmotor 3 um den durch die gelenkige Verbindung von Führungsstange 104 und Halterung 105 gebildeten Drehpunkt 110 verschwenkbar, wie mit Pfeil I angedeutet. Zum Verschwenken und/oder Höhenverstellen des Tauchmotorrührwerks kann ein Seil 112 des Hebekrans 107 in eine der Ösen 109 eingehakt werden. Der Tauchmotor 103 kann aber auch vor Herablassen in das Flüssigkeitsvolumen 114 in einer gewünschten Stellung längs der Führungsstange 104 arretiert werden, um eine ge­ wünschte Arbeitsposition des Tauchmotorrührwerks im einge­ tauchten Zustand zu erreichen.

Bei dieser Variante werden die in Richtung des Pfeils II wirkenden Rückstoßkräfte des Tauchmotorrührwerks über die Führungsstange 104 einerseits auf die Abstützplatte 115 und über diese auf den Beckenboden 113 abgeleitet und anderer­ seits über die Halterung 105 auf den Steg 106 übertragen. Auch bei dieser Ausgestaltung ist eine völlig sichere und feste Positionierung des Tauchmotorrührwerks in seiner Arbeitsstellung gewährleistet.

Claims (10)

1. Tauchmotorrührwerk zum Umwälzen von Flüssigkeiten, insbesondere von Abwasser in Belebungsgräben, mit einem an einem Führungsgestänge (4, 104) angeordneten, einen Propeller (2, 102) antreibenden Tauchmotor (3, 103) als Rührwerk in einem Flüssigkeitsvolumen (14, 114), wobei das Führungsgestänge (4, 104) einerseits an einem oberen Befestigungspunkt (10, 110) mit einer außerhalb des Flüssigkeitsvolumens (14, 114) vorhandenen Einrichtung wie Begrenzungswand oder Steg (6, 106) eines die Flüssigkeit aufnehmenden Beckens verbunden ist und andererseits eine Abstützvorrichtung (1, 115) aufweist, mit der sich das Führungsgestänge (4, 104) auf dem Grund (13, 113) des Beckens abstützt, und wobei das Tauchmotorrührwerk derart am Führungsgestänge (4, 104) angeordnet ist, daß die Rückstoßkräfte des Rührwerks überwiegend in der von der Längsachse des Führungsgestänges (4, 104) und der Abstandsrichtung des oberen Befestigungspunktes (10, 110) vom Grund (13, 113) des Beckens aufgespannten Ebene verlaufen und vom Führungsgestänge (4, 104) auf den Abstandsvektor weisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Führungsgestänges (4, 104) einschließlich Abstützvorrichtung (1, 115) vom oberen Befestigungspunkt bis zum Auflagepunkt auf dem Grund (13, 113) des Beckens größer ist als der Abstand des oberen Befestigungspunktes (10, 110) vom Grund (13, 113) des Beckens und daß die Abstützvorrichtung (1, 115) mit dem Grund (13, 113) des Beckens nicht fest verbunden ist, sondern lediglich auf diesem aufliegt.

2. Tauchmotorrührwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Führungsgestänge (4, 104) in einer durch seine Längsachse und den Abstandsvektor vom oberen Be­ festigungspunkt (10, 110) zum Grund (13, 113) des Beckens aufgespannten Ebene um seinen oberen Befestigungs­ punkt (10, 110) als Drehpunkt verschwenkbar ist.

3. Tauchmotorrührwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Abstützvorrichtung (1, 115) gelenkig mit dem unteren Ende des Führungsgestänges (4, 104) verbunden ist.

4. Tauchmotorrührwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Abstützvorrichtung (1, 115) über ein Kugel­ gelenk (116) mit dem Führungsgestänge (4, 104) verbunden ist.

5. Tauchmotorrührwerk nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Abstützvorrich­ tung (115) am unteren Ende des Führungsgestänges (104) eine Platte (115) vorgesehen ist, welche mit einer ihrer Flachseiten zum Grund (113) des Beckens weist (Fig. 2).

6. Tauchmotorrührwerk nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Tauchmotor (103) längs des Führungsgestänges (104) verschiebbar geführt ist.

7. Tauchmotorrührwerk nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Tauchmotor (3) am unteren Ende des Führungsgestänges (4) angeordnet ist und als Ab­ stützvorrichtung (1) dient (Fig. 1).

8. Tauchmotorrührwerk nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß der Tauchmotor (3, 103) in einem Stützrahmen (1, 101) angeordnet ist.

9. Tauchmotorrührwerk nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß der Propeller (2, 102) von einem Strömungsring (8, 108) umgeben ist, der am Stützrahmen (1, 101) des Tauchmotors (3, 103) befestigt ist.

10. Tauchmotorrührwerk nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Tauchmotor (3, 103) bzw. dessen Stützrahmen (1, 101) eine oder mehrere Einhakvorrichtungen vorgesehen sind.